Э.М. Кравченя Р.Н. Козел И.П. Свирид И ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов педагогических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования 4-е издание Минск «ТетраСистемс» 2008 УДК •373 .1;|65Я.345-К,20^ Ш Г Щ ( 0 7 5 .8 ) 1ге+е-(т5^4*^ К78 Л и т о р ],1 : кандидат фпз.-мат. наук, доцент кафедры основ машинострои­ тельного производства и профессиональное обучение Белорусского на­ ционального технического университета Э. М. Кравченя-, доцент кафедры информационных технологий в образовании Белорусского государственного педагогической» университета им. М. Танка Р.Н. Козел', преподаватель ка- фелры информационных технологий в образовании Белорусского госу­ дарственного педагогического университета им. М. Танка И.П. Свирид Р е и е н з е н т ы: кафедра автоматизированных производственных процессов и ысктротехники Белорусского государственного технологического универси­ тета', кандидат техн. наук, доцент К.Э. Гаркуша К равченя, Э .М . К78 Охрана труда и основы энергосбережения : учеб. посо­ бие для студентов педагогических специальностей учреж­ дений, обеспечивающих получение высшего образования / Э.М. Кравченя, Р.Н. Козел, И.П. Свирид. — 4-е изд. — Минск : ТетраСистемс, 2008. — 288 с . : ил. ISBN 978-985-470-675-7. В учебном пособии изложены вопросы организации охраны тру­ да, обеспечения безопасной жизнедеятельности, научного анализа условий труда, причин травматизма и профессиональных заболева­ ний. Рассмотрены меры безопасности труда, вопросы гигиены труда, основы пожарной безопасности. Пособие поможет изучить основы энергосберегающих технологий в быту и на производстве УДК 373.1:[658 .345+620 .9 .004 .18](075 .8) ББК 65.247я73 Учебное издание Кравченя Эдуард М ихайлович, Козел Роман Н иколаевич, Свирид Игорь Петрович О Х Р А Н А Т Р У Д А И О С Н О В Ы Э Н Е Р Г О С Б Е Р Е Ж Е Н И Я Учебное пособие для студентов педагогических специальностей учреждений, обеспечивающих получение высшего образования 4-е издание Ответственный за выпуск С.В. Процко Подписано и печпп.ОЧ. 11.2007. (|4>рмат84х 108 ' / 3J. Бумага дня о<|>сетной печати. Гарнитура Гамме. Печап. офсетная. Уел. меч. л. 15,12. Уч.-изд. л. 13,8. Тираж 2000 ж>. Заказ 2895. Н л \чп о-гехп и ч ескос общ ество с огран ичен ной отиетственпосты о «ТсчраС иетемс». Л И № 02330/0056815 от 2 марта 2004 г. (тел. 214-73-88; e-m ail: rtsminsk(®mail.rii; h t lp : / /w ww.is.by). 1'есп\ч>ликанское учи гарное предприятие «Издательство “ Белорусский Дом печати” ». 220013, г. М инск, пр. Н езависимости, 79. ISBN 978-985-470-675-7 © Кравченя Э.М.. Козел Р.Н.. Свирид И.П., 2004 ©Оформление. НТООО “ТетраСиссеме", 2008 ВВЕДЕНИЕ Курс «Охрана труда и основы энергосбережения» вве­ ден в учебный процесс высших учебных заведений респуб­ лики согласно приказам Министра образования Республики Беларусь (РБ) от 17.03.1998 г. № 151 и от 17.05.1999 г. № 282. Цель дисциплины — дать современные знания студен­ там высших педагогических учебных заведений, будущим учителям, об охране труда, технических и экономических аспектах политики энергосбережения в Республике Беларусь, сформировать новый системный подход к постановке и ре­ шению проблем эффективного использования топливно- энергетических ресурсов (ТЭР) на основе мирового опыта и государственной политики в области энергосбережения. Задачи изучения курса — сформировать у студентов представления: - об организации охраны труда учащихся, возможных опасных ситуациях во время занятий, об экологической безопасности; - о традиционных источниках, производстве, распреде­ лении и потреблении энергии и ее экологическом аспекте; - о приоритетных направлениях энергосбережения; - об экономике и организации энергетики, принципах управления ею; об энергосберегающей политике; - о роли человека в процессах преобразования энергии; умение использовать: - знания по обеспечению безопасного проведения за­ нятий в школе, профилактики травматизма при овладе­ нии трудовыми умениями и навыками; - сведения по основным энергетическим технологиям применения вторичных энергетических ресурсов и возоб­ новляемых источников энергии; - методологический подход к постановке и решению про­ блем эффективного использования энергетических ресурсов; навыки: - научного анализа условий труда, причин травматизма и профессиональных заболеваний учащихся; - исследования способов и средств обучения с точки зрения безопасности и безвредности труда; - анализа и оценки опасности в чрезвычайных условиях принятия основных мер ликвидации последствий авариг I ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА 1 И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ 1.1. Предмет, цель, задачи, структура и содержание курса Под термином «охрана труда» подразумевают систе­ му законодательных актов и соответствующих им социаль­ но-экономических, технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий и средств, обеспечиваю­ щих безопасность, сохранение здоровья и работоспособ­ ности человека в процессе труда. Энергосбережение — комплекс мер для обеспечения эф­ фективного и рационального использования энергоресурсов. Программа курса предусматривает изучение следующих разделов: трудовое законодательство — устанавливает нормы тру­ довых процессов, тесно связанных с вопросами техники безопасности, регулирует трудовые отношения работаю­ щих, обеспечивает охрану их прав и устанавливает контроль за соблюдением законодательства о труде; техника безопасности — система организационных и тех­ нических мероприятий и средств, предотвращающих воз­ действие на работающих людей опасных производствен­ ных факторов; производственная санитария — система организацион­ ных, гигиенических и санитарно-технических мероприя­ тий и средств, предотвращающих воздействие на работаю­ щих людей вредных производственных факторов; пожарная безопасность — состояние объекта, при ко­ тором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита мате­ риальных ценностей; основы энергосбережения — организационная, научная, практическая, информационная деятельность государствен­ ных органов, юридических и физических лиц, направленная 4 на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ре­ сурсов в процессе их добычи, переработки, транспортиров­ ки, хранения, производства, использования и утилизации. 1.2. Правовые основы и законодательные положения по охране труда и энергосбережению Законодательство о труде - совокупность норма­ тивных правовых актов, регулирующих общественные от­ ношения в сфере трудовых и связанных с ними отноше­ ний. Источниками регулирования трудовых и связанных с ними отношений являются: — Конституция Республики Беларусь; — Трудовой кодекс Республики Беларусь и другие акты законодательства о труде; — коллективные договоры, соглашения и иные локаль­ ные нормативные акты, заключенные и принятые в соот­ ветствии с законодательством; — трудовой договор. В Конституции Республики Беларусь законодательно зак­ реплены положения условий и охраны труда. Статья 41. Гражданам Республики Беларусь гаранти­ руется право на труд как наиболее достойный способ са­ моутверждения человека, то есть право на выбор профес­ сии, рода занятий и работы в соответствии с призванием, способностями, образованием, профессиональной подго­ товкой и с учетом общественных потребностей, а также на здоровые и безопасные условия труда. Статья 45. Гражданам Республики Беларусь гаранти­ руется право на охрану здоровья, включая бесплатное ле­ чение в государственных учреждениях здравоохранения. Государство создает условия доступного для всех граждан медицинского обслуживания. Право граждан Республики Беларусь на охрану здоро­ вья обеспечивается также развитием физической культу­ ры и спорта, мерами по оздоровлению окружающей сре­ ды, возможностью пользования оздоровительными учре­ ждениями, совершенствованием охраны труда. Статья 46. Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду и на возмещение вреда, причиненно­ го нарушением этого права. 5 Государство осуществляет контроль за рациональным использованием природных ресурсов в целях защиты и улучшения условий жизни, а также охраны и восстанов­ ления окружающей среды. И Конституция, и, более подробно, Трудовой кодекс регулирует трудовые отношения рабочих и служащих с администрацией, содействуя повышению эффективности производства, укреплению трудовой дисциплины. Трудовое законодательство устанавливает основные трудовые права и обязанности рабочих и служащих, трудовую дисциплину, гарантии приема на работу. Также обязанности админист­ рации по обеспечению здоровых и безопасных условий тру­ да, проведению инструктажа по технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране и другим правилам охраны труда, порядок рассмотрения трудовых споров, надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда и т. д. Локальные нормативные акты — коллективные догово­ ры, соглашения, правила внутреннего трудового распо­ рядка и иные принятые в установленном порядке норма­ тивные акты, регулирующие трудовые и связанные с ними отношения у конкретного нанимателя. Коллективный договор — локальный нормативный акт, регулирующий трудовые и социально-экономические от­ ношения между нанимателем и работающими у него ра­ ботниками. Коллективный договор, соглашение заключаются в письменной форме, на срок, который определяют сторо­ ны, но не менее чем на один год и не более чем на три года (ст. 366, 367 Трудового кодекса (ТК)). Трудовой договор — соглашение между работником и нанимателем (нанимателями), в соответствии с которым работник обязуется выполнять работу по определенной од­ ной или нескольким профессиям, специальностям или должностям соответствующей квалификации согласно штатному расписанию и соблюдать внутренний трудовой распорядок. А наниматель обязуется предоставлять работ­ нику обусловленную трудовым договором работу, обеспе­ чивать условия труда, предусмотренные законодательст­ вом о труде, локальными нормативными актами и согла­ шением сторон, своевременно выплачивать работнику за­ работную плату. 6 Трудовой договор заключается в письменной форме, составляется в двух экземплярах и подписывается сторо­ нами. Один экземпляр передается работнику, другой хра­ нится у нанимателя (ст. 8 ТК). Трудовой договор должен содержать в качестве обяза­ тельных следующие сведения и условия: — данные о работнике и нанимателе, заключивших тру­ довой договор; — место работы с указанием структурного подразделе­ ния, в которое работник принимается на работу; — трудовая функция (работа по одной или нескольким профессиям, специальностям, должностям с указанием квалификации в соответствии со штатным расписанием нанимателя, функциональными обязанностями, должно­ стной инструкцией). Наименование профессий, должно­ стей, специальностей должно соответствовать квалифика­ ционным справочникам, утвержденным в порядке, опре­ деленном Правительством Республики Беларусь; — основные права и обязанности работника и нанима­ теля; — срок трудового договора (для срочных трудовых дого­ воров); — режим труда и отдыха (если он в отношении данного работника отличается от общих правил, установленных у нанимателя); — условия оплаты труда (в том числе размер тарифной ставки (оклада) работника, доплаты, надбавки и поощ­ рительные выплаты) (ст. 19 ТК). При заключении трудового договора наниматель обязан потребовать, а гражданин должен предъявить нанимателю: — паспорт или иной документ, удостоверяющий лич­ ность; документы воинского учета (для военнообязанных и лиц, подлежащих призыву на воинскую службу); — трудовую книжку, за исключением впервые посту­ пающего на работу и совместителей; — диплом или иной документ об образовании и про­ фессиональной подготовке, подтверждающий наличие права на выполнение данной работы; — направление на работу в счет брони для отдельных ка­ тегорий работников в соответствии с законодательством; — заключение медико-реабилитационной экспертной комиссии (МРЭК) о состоянии здоровья (для инвалидов — декларацию о доходах и имуществе, страховое свиде­ тельство, медицинское заключение о состоянии здоровья и другие документы о подтверждении иных обстоятельств, имеющих отношение к работе, если их предъявление пре­ дусмотрено законодательными актами. Прием на работу без указанных документов не допус­ кается. Запрещается требовать при заключении трудового договора документы, не предусмотренные законодатель­ ством (ст. 26 ТК). После заключения в установленном порядке трудового договора прием на работу оформляется приказом (распо­ ряжением) нанимателя. Приказ (распоряжение) объявля­ ется работнику под роспись (ст. 25 ТК). После приема на работу впервые поступившего работ­ ника, если он проработал у нанимателя свыше 5 дней, на работника заводится трудовая книжка, если работа в этой организации является для работника основной (ст. 50 ТК). Трудовые договоры могут заключаться на: — неопределенный срок; — определенный срок не более 5 лет (срочный трудовой договор); — время выполнения определенной работы; — время выполнения обязанностей временно отсутст­ вующего работника, за которым в соответствии с настоя­ щим Кодексом сохраняется место работы; — время выполнения сезонных работ. Срочный трудовой договор заключается в случаях, ко­ гда трудовые отношения не могут быть установлены на неопределенный срок с учетом характера предстоящей работы или с условиями ее выполнения, а также в случа­ ях, предусмотренных настоящим Кодексом. Трудовой договор на время выполнения определенной работы заключается в случаях, когда время завершения работы не может быть определено точно. Трудовой договор на время выполнения сезонных ра­ бот заключается в случаях, когда работы в силу природ­ ных и климатических условий могут выполняться только в течение определенного сезона. Если в трудовом договоре не оговорен срок его дейст­ вия, договор считается заключенным на неопределенный срок (ст. 17 ТК). 8 С целью проверки соответствия работника поручаемой ему работе трудовой договор по соглашению сторон может быть заключен с условием предварительного испытания. Срок предварительного испытания не должен превы­ шать трех месяцев, не считая периода временной нетрудо­ способности и других периодов, когда работник отсутст­ вовал на работе. Предварительное испытание при заключении трудово­ го договора не устанавливается для: — работников, не достигших 18 лет; — молодых рабочих по окончании профессионально- технических учебных заведений; — молодых специалистов по окончании высших и сред­ них специальных учебных заведений; — инвалидов; — временных и сезонных работников; — при переводе на работу в другую местность либо к другому нанимателю; — при приеме на работу по конкурсу, по результатам выборов; — в других случаях, предусмотренных законодательством. Заключение трудового договора допускается с лицами, достигшими 16 лет. С письменного согласия одного из родителей (усыно­ вителя, попечителя) трудовой договор может быть заклю­ чен с лицом, достигшим 14 лет, для выполнения легкой} труда, не причиняющего вреда здоровью и не нарушаю­ щего процесса обучения (ст. 21 ТК). Правовой формой реализации права на труд учителя является трудовой договор, заключаемый непосредствен­ но между ним и отделом образования или директором шко­ лы. Существенными условиями трудового договора с учите­ лем является поручаемая ему учебная дисциплина, соответ­ ствующая его специальности, объем недельной нагрузки, а также возлагаемые на него дополнительные обязанности (классное руководство, заведование кабинетом и т. п.). Большую роль в вопросах соблюдения трудового зако­ нодательства играют профсоюзные организации школ. На них возложен контроль за соблюдением порядка приема, увольнения работников, их совместительства, перевода на другую работу, а также за правильностью ведения их тру­ довых книжек. 9 Учителя, как и все трудящиеся, пользуются правом на отдых: ежедневным отдыхом, еженедельными выходными днями, праздничными днями и отпуском. Продолжитель­ ность очередного отпуска для учителей установлена 56 ка­ лендарных дней. Одно из важнейших достижений в нашей республике — создание государственной системы материального обеспече­ ния трудящихся в старости, в случае болезни и потери тру­ доспособности. Осуществляется материальное обеспечение за счет страховых взносов предприятий, учреждений и органи­ заций и дотаций за счет государственного бюджета. Правовые основы энергосбережения изложены в Зако­ не Республики Беларусь «Об энергосбережении», приня­ том в 1998 г. Их мы рассмотрим ниже. 1.3. Правила и нормы по охране труда Для реализации права работника на охрану труда государство обеспечивает организацию охраны труда, осу­ ществление государственного надзора и контроля за соблю­ дением законодательства по охране труда и ответственность за нарушение требований законодательства (ст. 223 ТК). Все правила и нормы по охране труда можно объеди­ нить в несколько групп: — нормы и правила по технике безопасности и произ­ водственной санитарии, содержащие требования охраны труда, предъявляемые к средствам и предметам труда, а также к средствам индивидуальной защиты работающих ог производственных травм и профессиональных заболе­ ваний, требования по обеспечению работающих нейтра­ лизующими, компенсирующими и другими средствами зашиты организма; — правила, регулирующие организацию охраны труда администрацией, а также учет и расследование несчаст­ ных случаев на производстве; — правила и нормы по специальной охране труда жен­ щин, подростков и лиц с пониженной трудоспособностью; — правила, регулирующие деятельность органов надзо­ ра и контроля за соблюдением правил по охране труда. Различают республиканские (единые), межотраслевые, отраслевые правила и нормативные документы по охране 'О труда предприятий и учреждений. Единые правила распро­ страняются на все отрасли народного хозяйства, межот­ раслевые — на ряд отраслей и видов производств. Отрасле­ вые правила распространяются на отдельные отрасли. Отраслевые правила и нормы по охране труда утвер­ ждаются министерствами и ведомствами по согласованию с профессиональными союзами и распространяются толь­ ко на соответствующие предприятия и организации. Задача отраслевых норм — уточнить уровень требова­ ний по охране труда по сравнению с едиными и межотрас­ левыми нормами, отражать достижения науки и техники в нашей республике, своевременно дополнять действующие правила и нормы, направленные на повышение безопас­ ности труда. Конкретные требования безопасной организации труда в системе образования РБ изложены в отраслевых норма­ тивных документах по охране труда. Нормативно-техническая документация по охране тру­ да подразделяется на стандарты безопасности труда (госу­ дарственные — ГОСТ, отраслевые — ОСТ, республикан­ ские - РСТ, предприятий — СТП); строительные нормы и правила (СНиП); санитарные нормы и правила (СН); правила техники безопасности и производственной сани­ тарии; инструкции, указания и руководящие технические материалы; положения, наставления, директивные и ме­ тодические письма. Задача стандартизации требований безо­ пасности труда — установление общих требований и норм по видам опасных и вредных производственных факторов, общих требований к производственному оборудованию и производственным процессам, к средствам защиты рабо­ тающих, к методам оценки безопасности труда. Контроль за соблюдением и внедрением стандартов осу­ ществляют территориальные органы Госстандарта совме­ стно с технической инспекцией труда профсоюзов, а так­ же министерства и ведомства. В соответствии с межотраслевыми и отраслевыми пра­ вилами по охране труда министерства и ведомства по со­ гласованию с центральным комитетом (ЦК) соответст­ вующего профсоюза разрабатывают и утверждают типо­ вые инструкции по охране труда. Они служат основой ин­ струкций работников, и разрабатываются администраци­ ей учреждения, а по ее указанию — непосредственными 11 руководителями работ и утверждаются руководителем учреждения совместно с профсою зным комитетом. Инструкции периодически пересматривают, в них вносят необходимые изменения. Применительно к школе местная инструкция может быть общешкольной (например, инструкция по использованию киноаппаратуры) или предназначенной для отдельной мас­ терской (инструкция на рабочем месте при работе на свер­ лильном станке и т. д.). Особым видом общешкольной ин­ струкции является план эвакуации людей и имущества на случай пожара. В инструкциях по технике безопасности излагают кон­ кретные правила безопасной работы, например, при работе на станках, с электрическим паяльником, при использова­ нии проекционной и кинопроекционной аппаратуры. Инструкции, правила и положения по технике безопас­ ности, производственной санитарии и пожарной безопас­ ности являются основным руководством для работников. Они служат основным пособием при проведении инструктажа по безопасным приемам и методам выполнения работ, поведению работающих в производственных условиях. Для предупреждения травм и заболеваний рабочие и служащие обязаны соблюдать инструкции по охране труда. От качества и полноты инструкции и от ее соблюдения во многом зависит профилактика травматизма. 1.4. Охрана труда женщин и молодежи Трудовое законодательство, закрепляя равенство мужчин и женщин в трудовых отношениях (при приеме на работу, в оплате труда), учитывая физиологические особен­ ности женского организма, предусматривает ряд льгот для работающих женщин, повышенную охрану их здоровья. Действующим законодательством запрещено примене­ ние труда женщин на тяжелых работах и работах с вредны­ ми условиями труда: на подземных работах, в горячих цехах, с промышленными ядами и т. д. (ст. 262 ТК). Трудовым законодательством установлены и предель­ ные нормы переноски и передвижения тяжестей женщи­ нами. Предусмотрены следующие нормы предельно до­ 12 пустимых нагрузок для женщин: при подъеме тяжестей на высоту более 1,5 м или в случаях подъема и перемещения тяжестей постоянно в течение рабочей смены предельно допустимая масса груза 10 кг, а при подъеме и перемеще­ нии тяжестей в процессе чередования с другой, более лег­ кой, работой — 15 кг. Согласно ст. 263 ТК запрещается привлечение к рабо­ там в ночное время, к сверхурочным работам, работам в государственные праздники и праздничные дни, работам в выходные дни и направление в служебную командиров­ ку беременных женщин и женщин, имеющих детей в воз­ расте до трех лет. Женщины, имеющие детей в возрасте 3—14 лет (детей- инвалидов — до 18 лет), могут привлекаться к ночным, к сверхурочным работам, работам в государственные праздники и праздничные дни, работам в выходные дни и направляться в служебную командировку только с их согласия. Матери, воспитывающей двоих и более детей в возрас­ те до 16 лет, по ее заявлению ежемесячно предоставляется один свободный от работы день с оплатой в размере и на условиях, предусмотренных в коллективном договоре. Матери, воспитывающей троих и более детей в возрас­ те до 16 лет, одинокой матери, воспитывающей двоих и более детей в возрасте до 16 лет, предоставляется один сво­ бодный от работы день в неделю с оплатой в размере среднего дневного заработка в порядке и на условиях, определяемых Правительством Республики Беларусь (ст. 265 ТК). Особое внимание в республике уделяется созданию бла­ гоприятных условий труда для молодежи, позволяющих сочетать работу с повышением общеобразовательного и культурного уровня. Несовершеннолетние (лица, не дос­ тигшие 18 лет) в трудовых правах приравниваются к со­ вершеннолетним, а в области охраны труда пользуются рядом льгот, учитывая особенности молодого организма (ст. 272-282 ТК). Лица моложе 18 лет принимаются на работу после предварительного медицинского осмотра и в дальнейшем повторяемого через год до 18 лет. Для подростков до 18 лет установлена сокращенная про­ должительность рабочего дня: 16—18 лет —6 ч, 15—16 лет — 13 4 ч. При 5-дневной рабочей неделе продолжительность рабо­ ты для 16—18-летних не должна превышать 7 ч, 15—16-лет­ них — 5 ч. В учебное время продолжительность рабочего дня школь­ ников сокращается наполовину. Их запрещается привлекать к ночным и сверхурочным работам и к работам в выходные и праздничные дни, к дежурствам в нерабочее время. Для подростков установлены предельные нормы пере­ носки и передвижения грузов: для юношей 16—17 лет — массой 12 кг, 17—18 лет — 16,4 кг; для девушек 16—17 лет — 8 кг, 17—18 лет — 10,25 кг. Важным элементом системы трудового обучения явля­ ется общественно полезный труд учащихся. Содержание его также определяется с учетом возраста и здоровья уча­ щихся. Главное направление их трудовой деятельности — посильное участие в производительном труде, в благоуст­ ройстве и озеленении городов и сел, в мероприятиях по охране природы, самообслуживании, сборе макулатуры и металлолома, помощи дошкольным учреждениям. Нельзя привлекать учащихся к труду, связанному с большой фи­ зической нагрузкой, не отвечающей возрасту: например, запрещается детям I—IV классов мыть полы, подросткам V—VIII классов — производить натирку полов, погрузку или разгрузку тяжестей; запрещается привлекать учащих­ ся к труду, опасному для жизни, например, производить очистку крыши от снега, мытье и протирку осветительной арматуры и оконных стекол на любом этаже, выполнять дезинфекцию, обслуживать котельные, работать с ядохи­ микатами. Запрещается привлекать к работам, опасным в эпидемиологическом отношении: к уборке санузлов, умы­ вальных комнат, мест общего пользования. При работах на пришкольном участке ограничен объем ведер и леек: для детей 8— 10 лет — не более 3 л, 11 — 12 лет — 4 л, 13—14 лет —6 л, 15—16 лет — 8 л. В целях предупрежде­ ния перегрузки детей и подростков на общественно по­ лезный труд единовременно должно затрачиваться: — учащимися I—IV классов — не более 30 мин; — V—VIII классов — 45 мин; — IX—XI классов — 1,5 ч. В период производственной практики для учащихся VIII—IX классов — 16 дней по 4 ч, X класса — 20 дней по 14 6 ч ежедневно. Срок окончания временной работы должен быть установлен ие позднее 15 августа. 1.5. Государственный надзор и общественный контроль за состоянием охраны труда Согласно ст. 462, 463 ТК контроль за соблюдением законодательства о труде и правил по охране труда осуще­ ствляют: — Генеральный прокурор Республики Беларусь и под­ чиненные ему прокуроры в соответствии с законодатель­ ством; — специально уполномоченные государственные орга­ ны и инспекции. Высший надзор за точным исполнением законов о тру­ де всеми министерствами и ведомствами, предприятия­ ми, учреждениями и организациями и их должностными лицами возложен на Генерального прокурора республики. К специальным органам и инспекциям относятся: Го­ сударственный комитет по энергосбережению и энергети­ ческому надзору, Министерство труда и социальной за­ щиты населения, Государственный санитарный надзор, Государственный пожарный надзор, Государственный тех­ нический надзор, Государственная автомобильная инспек­ ция и др. Министерства и ведомства осуществляют внутриведом­ ственный контроль за соблюдением законодательства о тру­ де в подведомственных им предприятиях, учреждениях, организациях. Внутриведомственный контроль осуществляется подраз­ делениями охраны труда, а также должностными лицами в областных, городских, районных отделах образования по подчиненным им учреждениям. Этот вид контроля имеет существенное значение, поскольку вся полнота ответст­ венности за обеспечение здоровых и безопасных условий труда в учреждениях и в учебных заведениях возложена на административно-хозяйственные организации. Общественный контроль за соблюдением трудового за­ конодательства, правил и норм по технике безопасности 15 и производственной санитарии возложен и на профессио­ нальные союзы и их организации на местах. Осуществляют общественный контроль по линии профсоюзов техниче­ ские инспекции труда центральных комитетов и советов профсоюзов. Технические инспекции труда проводят работу по над­ зору и контролю за соблюдением законодательства о тру­ де и правил по охране труда, обследуют предприятия, ор­ ганизации, учреждения. С этой целью технические инспек­ тора имеют право в любое время их посещать, а также выдавать администрации обязательные для исполнения предписания об устранении нарушений законодательства о труде и правил по охране труда; запрещать работы, если при проверке выявлены нарушения, и разрешать возоб­ новление работы только после устранения указанных на­ рушений; ставить перед президиумом комитета профсою­ за вопрос о приостановлении работы отдельных цехов и предприятий, не отвечающих требованиям безопасности труда. Кроме этого, технические инспектора следят за пра­ вильностью применения «Положения о расследовании и учете несчастных случаев»; выносят представления об ос­ вобождении от занимаемых должностей или наложении взысканий на лиц, допустивших нарушения правил по охране труда; контролируют выполнение соглашений по охране труда и комплексных планов улучшения условий охраны труда; налагают в установленном порядке на долж­ ностные лица штрафы за нарушение законодательства о труде и правил по охране труда. Общественный контроль за состоянием охраны труда в школах осуществляют профсоюзные комитеты через ко­ миссии по охране труда. Общественный инспектор по ох­ ране труда имеет большие права: он может посещать в любое время классы, кабинеты, мастерские; требовать от администрации необходимые документы и объяснения; давать обязательные предписания. От его работы во мно­ гом зависит состояние охраны труда в школе. 16 1.6. Понятие о ступенчатой системе административно-общественного контроля за охраной труда в школе В целях более четкой организации охраны труда и соблюдения техники безопасности в школах существует сту­ пенчатая система контроля: Iступень. Лаборант ежедневно до начала занятий про­ веряет состояние рабочих мест учащихся, газовых и водя­ ных коммуникаций, электропитания и электрооборудова­ ния и выявляет отклонения от правил по технике безо­ пасности, производственной санитарии и пожарной безо­ пасности. Недостатки, которые могут быть устранены сразу, лик­ видируются немедленно, остальные записываются в жур­ нал учета состояния охраны труда в кабинете. Лаборант докладывает о них учителю. II ступень. Учитель, заведующий кабинетом один раз в неделю проводит тщательный осмотр помещений кабине­ та и лаборантской для выявления недостатков в организа­ ции охраны труда, техники безопасности и пожарной безо­ пасности, не замеченных лаборантом. Ежедневно прове­ ряет записи лаборанта о выявленных нарушениях правил по охране труда, технике безопасности и пожарной безопасности и о принятых мерах по устранению этих на­ рушений. Проводит внеплановый инструктаж в случае на­ рушения лаборантом и учащимися правил техники безо­ пасности. Учитель также следит за правильным использо­ ванием лаборантом средств индивидуальной защиты во время работы. Проводит инструктаж по технике безопас­ ности с учащимися и лаборантом в установленные сроки. На основании выявленных нарушений делает предписа­ ния лаборанту с указанием срока исполнения. Разрабаты­ вает план профилактических мероприятий по охране тру­ да и технике безопасности и вносит предложения админи­ страции по улучшению условий труда. IIIступень. Заведующий учебной частью (завуч), заве­ дующий хозяйственной частью • (завхоз) не реже одного раза в квартал проводят проверку состояния охраны труда и техники безопасности во всех учебных помещениях школы. Результаты проверки обсуждаются на педсоветах, где раз­ 17 рабатываются меры по устранению отмеченных недостат­ ков и дальнейшему улучшению условий труда учителей и обслуживающего персонала, созданию безопасных усло­ вий работы учащихся. IV ступень. Директор школы, председатель профсоюз­ ной организации один раз в квартал проводят проверку состояния охраны труда и техники безопасности во всех помещениях и на территории школы. По результатам про­ верки проводят совещание с участием учителей, заведую­ щего учебной частью и заведующего хозяйственной ча­ стью. На совещании заслушивают отчет о выполнении со­ глашения и предписаний по охране труда, обсуждают про­ исшедшие несчастные случаи и намечают конкретные меры по исключению повторения подобных случаев и составля­ ют акт по результатам проверки. 1.7. Ответственность работников школы за нарушение законодательства о труде и правил по охране труда Должностные лица, виновные в нарушении законода­ тельства о труде и правил по охране труда, в невыполне­ нии соглашений и коллективных договоров или препятст­ вующие деятельности профсоюзов, несут дисциплинарную, административную и уголовную ответственность (ст. 465 ТК). Дисциплинарная ответственность. Состоит в наложе­ нии на виновных администрацией (оформляется приказом руководителя организации) следующих взысканий: замеча­ ние (постановка на вид), выговор, увольнение (ст. 198 ТК). Административная ответственность. За совершение ад­ министративных правонарушений могут применяться раз­ личные административные взыскания, например письмен­ ное предупреждение, штраф, лишение специальных прав, предоставленных данному гражданину (права управления транспортным средством, права охоты и др.), исправи­ тельные работы и т. п. Уголовная ответственность. Предусматривается за на­ рушение правил техники безопасности, производственной санитарии и трудового законодательства, если нарушение повлекло или могло повлечь за собой несчастный случай 18 или другие тяжкие последствия. Мера наказания опреде­ ляется в зависимости от тяжести преступления и опреде­ ляется судом. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ 2.1. Обязанности администрации и учебно-педагогического персонала В своей деятельности по созданию и обеспечению здо­ ровых и безопасных условий труда и проведению учебных занятий учреждения системы образования руководствуются законами РБ, указами Президента РБ, положениями об ор­ ганизации работы по охране труда в системе образования. Руководство и ответственность за общее состояние охра­ ны труда в учреждениях системы образования возлагается на их руководителя (ректора, директора школы), который: — является ответственным за организацию и проведе­ ние учебного процесса в соответствии с действующими нормами и правилами по технике безопасности и произ­ водственной санитарии; — осуществляет выполнение приказов органов образо­ вания, правил, инструкций, предписаний и решений тех­ нической, пожарной и санитарной инспекций по вопро­ сам охраны труда и технике безопасности; — обеспечивает учебное заведение инструкциями, пла­ катами и другими нормативными документами по техни­ ке безопасности; — ежегодно заключает с профсоюзным комитетом со­ глашения по охране труда и проводит ежеквартальную проверку выполнения мероприятий по охране трула с со­ ставлением акта; — заслушивает отчеты ответственных лиц за состояние охраны труда и принимает необходимые меры к устране­ нию имеющихся недостатков; 19 — ставит на обсуждение педсовета вопросы организа­ ции работы по охране труда и обеспечивает создание безо­ пасных и здоровых условий для учебы и труда; — организует расследование несчастных случаев, свя­ занных с учебным процессом и производством; — организует семинары по обучению и повышению квалификации сотрудников в области охраны труда и дей­ ствующего трудового законодательства; — проводит (на рабочем месте) инструктаж персонала по технике безопасности, а также инструктирует каждого вновь прибывшего работника, оформляя проведенный инструктаж в журнале; — организует ежегодные проверки состояния защитного заземления и периодические проверки состояния изоляции электрических сетей согласно соответствующим Правилам; — своевременно организует осмотры и ремонт зданий учебного заведения; — осуществляет систематический контроль за исправ­ ностью водопровода, газопровода, канализации; — организует безопасное хранение на складах и храни­ лищах топлива, горюче-смазочных материалов, оборудо­ вания и сырья. Директор школы в соответствии с трудовым законода­ тельством, правилами внутреннего трудового распорядка и Уставом школы возлагает на подчиненных ему работников круг конкретных обязанностей по охране труда в школе. Заместитель директора школы по учебной работе (за­ вуч) организует и контролирует выполнение мероприя­ тий по созданию безопасных и здоровых условий обуче­ ния учащихся; отвечает за правильную организацию учеб- но-воспитательного процесса в школе, осуществляет кон­ троль за постановкой этой работы. Организатор внеклассной и внешкольной воспитательной работы ведет внеклассную и внешкольную работу и нап­ равляет общественно-полезный труд учащихся, инструк­ тирует классных руководителей, учителей, воспитателей, принимает необходимые меры для охраны жизни и здоровья учащихся. Заместитель директора школы по хозяйственной части осуществляет непосредственное руководство производст­ венно-хозяйственными подразделениями по созданию и обеспечению здоровых и безопасных условий труда и про­ 20 ведению учебных занятий, выполнению ими мероприя­ тий по охране труда. Обеспечивает учебные помещения обо­ рудованием и пожарным инвентарем, организует работы по эксплуатации и содержанию школьного здания, тер­ ритории школы и несет ответственность за пожарную безо­ пасность в школе. Заведующий кабинетом, лабораторией, мастерской, ру­ ководитель кружка: — принимает необходимые меры для создания здоро­ вых и безопасных условий проведения занятий; — обеспечивает выполнение действующих правил и инструкций по технике безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности; — проводит занятия и работы при наличии соответст­ вующего оборудования и других условий, предусмотрен­ ных правилами и нормами по охране труда; — обеспечивает безопасное состояние рабочих мест, оборудования, приборов, инструментов и санитарное со­ стояние помещений; — проводит инструктаж учащихся по технике безопас­ ности с соответствующим оформлением инструктажа в классном журнале; — разрабатывает мероприятия по технике безопасности для включения их в план и соглашение по охране груда; — не допускает учащихся к проведению работы или за­ нятиям без предусмотренной спецодежды и защитных при­ способлений; — немедленно извещает директора школы о каждом несчастном случае; — отвечает за несчастные случаи, происшедшие в ре­ зультате невыполнения возложенных на него обязанностей; — приостанавливает проведение работы или занятий, сопряженных с опасностью для жизни, и докладывает об этом директору школы. Обязанности учителей, воспитателей и других работ­ ников школ и учреждений по соблюдению требований охраны труда и действующего трудового законодательства определяются директором с учетом правил и инструкций. Учителя, воспитатели: — несут ответственность за несоблюдение санитарно- гигиенического режима и безопасных условий учебы и работы; 21 — обеспечивают надзор за безопасным состоянием и эксплуатацией оборудования, приборов, инструментов и санитарным состоянием помещений; — проводят (на рабочем месте) инструктаж по технике безопасности каждого учащегося при проведении работ, связанных с учебно-воспитательным процессом, с оформ­ лением проведенного инструктажа в журнале; — ставят в известность директора школы о происшед­ шем несчастном случае, связанном с проведением учеб­ но-воспитательного процесса. Работа администрации школы по соблюдению всех за­ коноположений по охране труда должна вестись в тесном контакте с профсоюзной организацией. Для управления охраной труда необходимо: — планирование работ по охране труда; — организация и координация работ в области охраны труда; — учет и анализ состояния охраны труда; — контроль за состоянием охраны труда; — стимулирование работы по охране труда. Целью этой работы является улучшение условий труда и учебы школьников, и достигается это за счет: — обучения учащихся и учителей безопасности труда; — обеспечения безопасности в кабинетах и лабораториях; — нормализации санитарно-гигиенических условий труда; — обеспечения школьников средствами индивидуаль­ ной защиты; — обеспечения режимов труда и охраны труда; — обеспечения безопасности учебного и производствен­ ного оборудования. 2.2. Планирование и финансирование мероприятий по охране труда и энергосберегающих мероприятий Планируют работы по охране труда на пятилетие — перспективное планирование, на год — текущее и на квар­ тал, месяц, декаду — оперативное планирование. Планирование и финансирование мероприятий по ох­ ране труда осуществляется на основе директивных и нор­ 22 мативных документов. Одним из основных документов для этого является комплексный план улучшения условий труда и санитарно-оздоровительных мероприятий, являющихся частью плана экономического и социального развития ор­ ганизации на пятилетку. Планированию мероприятий по охране труда предше­ ствует работа по проведению паспортизации состояния ох­ раны труда на всех рабочих местах учащихся, включая клас­ сы, мастерские, пришкольный участок и т. д. С этой целью создают аттестационные комиссии из числа работников школы, которые выявляют узкие места. С целью успешного осуществления задач по улучшению и оздоровлению условий труда профсоюзные комитеты за­ ключают соглашение по охране труда с администрацией. В этих соглашениях указываются конкретные мероприятия по охране труда, их стоимость, сроки исполнения, а так­ же ответственные за эти работы лица. Выполнение соглашения контролируется с помощью ежеквартальных проверок, оформляемых специальным ак­ том, который подписывают председатель профкома и пред­ ставитель администрации. Произведенные расходы подтверждают справкой за под­ писью главного бухгалтера. Финансирование мероприятий по охране труда произ­ водится за счет ассигнований по смете, если мероприятия не носят капитального характера; в обратном случае сред­ ствами будут являться специальные капиталовложения, вы­ деляемые районным исполнительным комитетом. Денежные средства и материальные ресурсы, предна­ значенные для осуществления мероприятий по охране тру­ да, не разрешается использовать на другие цели и должны быть освоены полностью и своевременно. Комплексные планы по улучшению условий охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий, со­ глашения по охране труда служат основными докумен­ тами в работе администрации и профсоюзных органов по созданию здоровых и безопасных условий труда в системе образования. 23 2.3. Обучение охране труда школьников и студентов Со всеми, студентами, школьниками, учителями, преподавателями, обслуживающим персоналом в соответ­ ствии с законодательством проводят инструктаж по охра­ не труда и технике безопасности, производственной са­ нитарии и пожарной безопасности. В соответствии с указаниями о проведении инструкта­ жа и обучения охране труда, технике безопасности и про­ изводственной санитарии в учебных заведениях, предпри­ ятиях, учреждениях и организациях системы среднего об­ разования РБ инструктажи проводят в виде: — вводного инструктажа; — первичного инструктажа на рабочем месте; — повторного (периодического) инструктажа; — внепланового инструктажа; — текущего (целевого) инструктажа; — повседневного инструктажа; — курсового обучения; — массовой пропаганды правил охраны труда, техники безопасности и производственной санитарии. Вводный инструктаж. Проводят в виде лекций-бесед в рабочее время лица, ответственные за охрану труда (ин­ женер по технике безопасности, заведующий кабинетом, кафедрой). Цель инструктажа — ознакомление учащихся, студен­ тов с общими правилами охраны труда и техники безо­ пасности, пожарной безопасности, производственной са­ нитарии, с правилами внутреннего распорядка, поведе­ ния на территории учебного заведения, с вопросами про­ филактики производственного травматизма, организаци­ ей работы в учебном заведении по охране труда. Программу вводного инструктажа разрабатывают с уче­ том требований системы стандартов безопасности труда (ССБТ), местных условий и специфики работы организа­ ции или учебного заведения. Как примерная, может быть рекомендована програм­ ма, состоящая из следующих разделов: — общие сведения об учебном заведении; 24 — законодательство об охране труда (основные поста­ новления правительства, правила внутреннего трудового распорядка, охрана труда подростков); — техника безопасности (основные опасные производ­ ственные факторы и причины несчастных случаев); — производственная санитария (основные мероприятия по улучшению условий обучения и труда в мастерских, кабинетах, лабораториях; освещение, защита от шума); — основы правильной организации рабочего места (чис­ тота, размещение приборов, инструмента, материалов, изделий); — электробезопасность; — требования к приборам, оборудованию, инструменту; — средства индивидуальной защиты (спецодежда, сред­ ства защиты рук, головы, глаз, лица, органов дыхания, защиты от шума), порядок выдачи и хранения; требова­ ния к средствам защиты ССБТ; — пожарная безопасность (стандарты ССБТ, правила и инструкции по пожарной безопасности, причины пожа­ ров, первичные средства тушения пожаров); — оказания первой помощи пострадавшему (механиче­ ские травмы, электротравмы, травмы глаз). При проведении вводного инструктажа необходимо мак­ симально использовать современные технические средст­ ва обучения (ТСО), наглядные пособия (плакаты, схемы, модели, макеты, диапозитивы, диафильмы, видеофиль­ мы), поясняющие безопасные методы и приемы труда. После проведения вводного инструктажа проверяют уро­ вень усвоения основного изложенного материала. Организацию проведения вводных инструктажей фик­ сируют в специальном журнале, хранящемся в кабинете или лаборатории. В нем ставят свои подписи лица, прово­ дящие инструктаж. В школе факт проведения инструктажа фиксируется учителем в классном учебном журнале. Первичный инструктаж. Проводят на рабочем месте с учащимися и студентами учителя школы, преподаватели соответствующих дисциплин вуза. Цель инструктажа — ознакомление учащихся, студен­ тов с требованиями безопасности при выполнении кон­ кретной работы. Проводят инструктаж индивидуально с каждым учащимся (студентом), сотрудником в виде бесе­ ды и с практическим показом безопасных приемов и ме­ 25 тодов работы. Во время инструктажа знакомят с техноло­ гией выполняемого процесса, приборами, механизмами, их опасными зонами, предохранительными приспособле­ ниями и ограждениями, с организацией и порядком со­ держания рабочего места, с порядком подготовки к рабо­ те. С безопасными приемами и методами работ, с дейст­ виями при возникновении опасных ситуаций и причина­ ми производственного травматизма при выполнении дан­ ной работы, средствами индивидуальной защиты и пра­ вилами пользования ими, с правилами электробезопас­ ности, мерами предупреждения пожаров, местами распо­ ложения средств пожаротушения и сигнализации. Инструктаж на рабочем месте сопровождается показом правильных приемов работы. Инструктируемый должен быть ознакомлен с инструк­ цией, соответствующей виду работ с учетом специфиче­ ских особенностей и местных условий, требований стан­ дартов ССБТ. Эта инструкция выдается на руки работаю­ щему человеку под расписку. Инструктирующий проверяет далее степень усвоения правил безопасности и, убедившись в том, что обучаю­ щийся усвоил основные требования по охране труда, до­ пускает его к самостоятельной работе, оформляя должным образом проведенный инструктаж в классном журнале. Первичный инструктаж допускается проводить с груп­ пой работников, обслуживающих однотипное оборудова­ ние и в пределах общего рабочего места. Первичный инструктаж на рабочем месте проводится по программе, которая учитывает особенности производ­ ства (выполняемых работ) и требований нормативно-пра­ вовых актов (документов) по охране труда или по инст­ рукциям данного рабочего места. Повторный (периодический) инструктаж. Проводят с теми же лицами и примерно в том же объеме, что и инст­ руктаж на рабочем месте. Цель инструктажа — напоминание о безопасных прие­ мах и методах работы, повторение и закрепление правил и инструктажей по охране труда. Проводиться он может как индивидуально, так и с группой учащихся, студентов одинаковой специальности, а заканчиваться инструктаж должен опросом инструктируемых. 26 Периодичность его проведения устанавливает руково­ дитель учреждения. Однако срок этот доложен быть не бо­ лее полугода, а в ряде случаев и чаще. Внеплановый инструктаж. Проводится после несчаст­ ного случая или при нарушении работающими людьми пра­ вил по охране труда. При фиксировании в журнале инст­ руктажей указывают причину его проведения. Текущий (целевой) инструктаж. Проводится с работ­ никам и и учащ им ися , вы п олн яю щ им и задан ия повышенной сложности и опасности, на которые должен оформляться наряд-допуск. Повседневный инструктаж. Проводится с учащимися при изучении тем разных учебных дисциплин, и его со­ держание определяется программой по предмету. Цель инструктажа — ознакомление обучающихся с безо­ пасными приемами выполнения порученной работы. По­ вседневный инструктаж должен быть конкретным, крат­ ким, сопровождаться в необходимых случаях показом учи­ телем правильных и безопасных приемов выполнения рабо­ ты (например, лабораторной). Этот инструктаж не фиксиру­ ется в журнале инструктажей, но содержание его желатель­ но поместить в методических указаниях по выполнению данной практической работы. Если инструктируемый что- либо не понял, он должен обратиться к преподавателю. В системе образования проводится обучение предмету охрана труда с последующей аттестацией инспекторов школ, руководителей и их заместителей, заведующих ла­ бораториями и кабинетами, учителей труда, физики, хи­ мии, биологии, физкультуры. Большую помощь в проведении инструктажа и пропа­ ганде безопасных методов труда оказывают кабинеты ох­ раны труда. При обучении охране труда следует шире использовать непосредственно на рабочих местах наглядную агитацию. 2.4. Классификация, расследование и учет несчастных случаев Все виды производственных процессов, осуществ­ ляемых человеком, можно условно разделить на три кате­ 27 гории: совершенно безопасные, относительно безопасные и опасные работы. Происшествие, приведшее к травме в течение непро­ должительного времени (часто мгновенно) без умышлен­ ного действия (или бездействия) пострадавшего или дру­ гих людей, называется несчастным случаем. Каждый происшедший несчастный случай необходимо тщательно расследовать, квалифицировать (причина воз­ никновения, характер, последствия) и учесть. Расследо­ вание проводится с целью установить упущения в органи­ зации работ: технике, технологии производства, — для по­ следующего устранения недостатков и принятия надлежа­ щих мер к виновнику несчастного случая (виновником может быть и сам пострадавший). Порядок расследования несчастных случаев зависит от их вида: несчастный случай на производстве, в быту и не­ счастный случай, связанный с работой. Несчастные случаи на производстве — случаи, проис­ шедшие с учащимися, студентами, с работающими на тер­ ритории школы, вуза, предприятия; вне территории, если работа выполнялась по заданию администрации; в пути следования к месту работы на транспорте, представлен­ ном организацией; в течение рабочего времени, включая установленные перерывы. А также при выполнении работ в сверхурочное время, в выходные и праздничные дни; а также в результате острых отравлений, тепловых ударов, обморожения, происшедших на производстве. Несчастные случаи, связанные с работой — случаи, про­ исшедшие при: выполнении государственных и обществен­ ных обязанностей; следовании на работу и с работы на лич­ ном и общественном транспорте; участии в спортивных тре­ нировках и соревнованиях; утрате трудоспособности в связи с выполнением донорских функций, в командировках. Несчастный случай, происшедший вне территории пред­ приятия, вне рабочего времени и не во время движения на работу или с работы, считается бытовым. К случаям, не связанным с производством, относятся несчастные случаи, которые произошли: при спортивных играх на территории школы в незапланированное время и без преподавателя; при изготовлении каких-либо предметов в личных целях; при самовольном использовании в личных целях транспортных средств, оборудования: хищении ма­ териалов; в результате опьянения и др. 28 Расследование несчастных случаев (кроме групповых и со смертельным исходом) проводится уполномочен­ ным представителем руководителя учреждения образо­ вания с участием уполномоченного представителя проф­ союза, специалиста по охране труда (лица, на которое возложены обязанности специалиста по охране труда) учреждения образования. Расследование несчастного случая должно быть прове­ дено в срок не более пяти рабочих дней. В указанный срок не включается время, необходимое для проведения экс­ пертизы и получения других документов. После завершения расследования несчастного случая уполномоченный представитель руководителя учреждения образования с участием лиц, принимавших участие в расследовании, оформляет акт о несчастном случае с обу­ чающимся или воспитанником, получившим травму, формы Н-2 в трех экземплярах. Руководитель учреждения образования в течение од­ ного рабочего дня после окончания расследования рас­ сматривает документы расследования, утверждает акт формы Н-2 и регистрирует его в журнале регистрации несчастных случаев с обучающимися или воспитанни­ ками, получившими травму. Руководитель учреждения образования направляет по од­ ному экземпляру акта формы Н-2: обучающемуся или вос­ питаннику, получившему травму, вышестоящей организа­ ции (по подчиненности), специалисту по охране труда (лицу, на которое возложены обязанности специалиста по охране труда) учреждения образования с документами расследова­ ния в 3-дневный срок после их утверждения, а также другим заинтересованным должностным лицам по их требованию. Акт формы Н-2 с документами расследования хранит­ ся в течение 20 лет в учреждении образования, в котором взят на учет несчастный случай. Несчастный случай, происшедший с обучающимся или воспитанником, получившим травму, но не вызвавший повреждения здоровья, учитывается руководителем учре­ ждения образования в журнале регистрации микротравм. Несчастный случай с обучающимся или воспитанни­ ком, направленным руководителем учреждения образова­ ния в другое учреждение образования, расследуется руко­ водителем учреждения образования, где произошел 29 несчастный случай; обязательно участие уполномоченно­ го представителя учреждения образования, направившего обучающегося или воспитанника. Акт формы Н-2 утверждает и учитывает руководитель учреждения образования, направивший обучающегося или воспитанника, получившего травму. Специальному расследованию подлежат групповые не­ счастные случаи, происшедшие одновременно с двумя и более обучающимися или воспитанниками, а также не­ счастные случаи со смертельным исходом. О таких несчастных случаях руководитель учреждения образования сообщает: — прокуратуре и отделу внутренних дел по месту, где произошел несчастный случай; — вышестоящей организации (по подчиненности); — профсоюзной организации. Специальное расследование несчастного случая прово­ дит уполномоченный представитель вышестоящей органи­ зации (по подчиненности) с участием уполномоченного представителя учреждения образования, специалиста по охране труда и представителя профсоюза учреждения об­ разования, где произошел несчастный случай. Расследова­ ние проводится в срок не более 10 дней со дня получения сообщения о происшествии. По результатам специального расследования уполномо­ ченным представителем вышестоящей организации состав­ ляется и подписывается заключение о несчастном случае. В соответствие с заключением руководитель учрежде­ ния образования в течение одного рабочего дня составля­ ет и утверждает акт формы Н-2 на каждого обучающегося или воспитанника, получившего травму и утверждает йх. По окончании специального расследования уполномо­ ченный представитель вышестоящей организации (по под­ чиненности) направляет документы специального рассле­ дования в прокуратуру, руководителю учреждения обра­ зования, где произошел несчастный случай, и в другие организации по их требованию. Руководитель учреждения образования в 5-дневный срок после получения документов специального расследования издает приказ о проведении мероприятий по устранению причин несчастного случая и о привлечении к ответствен­ ности виновных лиц. 30 О принятом решении по результатам рассмотрения пред­ ставленных документов специального расследования ор­ ганы прокуратуры сообщают уполномоченному предста­ вителю вышестоящей организации и руководителю учре­ ждения образования, где произошел несчастный случай. 2.5. Причины травматизма и общие мероприятия по его предупреждению Анализ причин травматизма показывает, что боль­ шинство несчастных случаев связано с нарушением пра­ вил эксплуатации оборудования, установок, приборов; от­ сутствием должного контроля со стороны органов образо­ вания, руководителей учреждений за созданием здоровых и безопасных условий труда в классах, кабинетах, мастер­ ских, при занятиях общественно полезным трудом, про­ изводительным трудом и на уроках физической культуры; привлечением к работе с учащимися плохо обученного в области охраны труда учебно-педагогического персонала, в результате нарушения трудовой и производственной дис­ циплины. Большое количество учащихся получают травмы в до­ рожно-транспортных происшествиях, при пожарах, во время купаний, перевозке их на транспорте, не приспо­ собленном для этих целей. Причиной ряда травм являются опасные производствен­ ные факторы и вредные производственные факторы. Сово­ купность этих факторов создает производственную опасность. Состояние условий труда, при котором отсутствует произ­ водственная опасность, определяет безопасность труда. Государственная организация стандартизации (ГОСТ) подразделяет опасные и вредные производственные факто­ ры по природе действия на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические: В производственных условиях, как правило, действует комплекс вредных и опасных условий труда. Необходимо различать травмирующий фактор и причи­ ну несчастного случая. Травмирующий фактор непосред­ ственно вызывает травму, а причиной несчастного случая считают результат нарушения стандартов, правил или ин­ струкций по охране труда. Несчастный случай может про­ 31 изойти вследствие различных причин: технических, сани­ тарно-гигиенических, организационных, психологических и физиологических, а также из-за отсутствия средств ин­ дивидуальной защиты (спецодежды, спецобуви, очков, масок) или небрежного обращения с индивидуальными защитными средствами. Причины несчастных случаев в школьных лаборато­ риях, кабинетах, мастерских условно можно разделить на две группы: 1) не по вине учащихся, студентов; 2) зависящие от них. К первым относятся: — недостаточный инструктаж административно-педа­ гогического персонала по охране труда и технике безопас­ ности, невнимательное, небрежное отношение учителей к обучению школьников безопасным приемам работы, не­ достатки в организации групповой работы, недостаточный контроль за соблюдением инструкций по охране труда и технике безопасности; — допуск администрацией, учителями к занятиям школьников, не прошедших инструктаж по охране труда; — нарушение администрацией и учителями режима ра­ боты и отдыха обучающихся, санитарных и строительных норм, невыполнение действующих законоположений, пра­ вил, норм, инструкций; — несвоевременное и неквалифицированное расследо­ вание причин несчастных случаев; — технические причины: отсутствие ограждающих уст­ ройств, неисправность или отсутствие сигнализационных и блокирующих систем, неисправность оборудования, при­ способлений и др. Ко вторым относятся: — недисциплинированность обучающегося (невыполне­ ние указаний, распоряжений учителя); — нарушение учеником требований и инструкций по охране труда; — психологические и физиологические причины: не­ достаточное внимание, ослабление памяти, болезнь, утом­ ление, связанные с ослабленным самоконтролем учащих­ ся своей деятельности. Для анализа производственного травматизма и профес­ сиональных заболеваний применяют различные методы. Статистический метод позволяет определить количествен- 32 ныс параметры травматизма и их динамику. Для этого ис­ пользуют: - коэффициент частоты Кч — количество несчастных случаев на 1000 работающих за отчетный период: „ ЮООи Кч = -------->с где /7 — число учитываемых несчастных случаев за отчет­ ный период; с — среднесписочное количество работающих за тот же период; — коэффициент травматизма тяжести Кт — средняя дли­ тельность временной нетрудоспособности, приходящаяся на один несчастный случай: где 'Г — суммарное количество дней временной нетрудо­ способности по несчастным случаям, подлежащих учету за отчетный период; П — количество травм. Возрастание Кч и Кт рассматривают как результат не­ удовлетворительной работы по охране труда. По этим па­ раметрам можно вычислить показатель общего травматиз­ ма Ко6ш, определяющий количество дней нетрудоспособ­ ности на 1000 работающих: IУ — I / , I / Л общ Ч Л /Г| Монографический метод анализа производственного травматизма заключается в детальном исследовании всего комплекса условий, при которых произошел несчастный случай; трудового процесса, оборудования, индивидуаль­ ных средств защиты, производственной обстановки. Общие мероприятия по предупреждению травматизма состоят из организационно-технических, общесанитарных и индивидуально-защитных. Организационно-технические мероприятия по предупре­ ждению травматизма состоят из мероприятий по преду­ преждению несчастных случаев и мероприятий, предупре­ ждающих заболевания на производстве, а также улучшаю­ щих общие условия труда. К мероприятиям по предупреждению несчастных слу­ чаев в школах относятся: 2 Зак. 2895 33 — постоянный четырехступенчатый административно­ общественный контроль за состоянием охраны труда (лабо­ рант, учитель, заведующий кабинетом, директор школы); — ведение журналов: инструктажей, периодических ос­ мотров оборудования, заземления, контроля изоляции и т. д.; — составление актов о проведенных испытаниях для возможности дальнейшей эксплуатации средств защиты, приборов, инструментов, оборудования; — обеспечение необходимой технической документацией; — анализ случаев травматизма прошедшего года с це­ лью исключения их повторения в будущем; — ограждение опасной зоны и предупреждение попада­ ния в нее человека; — использование автоматических устройств, отключаю­ щих механизмы при нахождении человека или части его тела в опасной зоне; — использование сигнальных устройств, которые, в слу­ чае появления опасных нарушений в работе техники, ав­ томатически отключают ее; — осуществление автоматической светозвуковой сигна­ лизации, обеспечивающей безопасные условия работы; — изготовление и применение знаков безопасности. К мероприятиям по предупреждению заболеваний от­ носятся: — проведение предварительного медицинского освиде­ тельствования поступающих на работу и проведение пе­ риодических осмотров учащихся, студентов, учителей и лаборантов; — содержание рабочих и бытовых помещений в надле­ жащем санитарном состоянии; — своевременный ремонт оборудования и зданий; — улучшение работы медпунктов; — устройство совершенной вентиляции. Мероприятиями по общему улучшению условий учебы и труда являются: — улучшение естественного и искусственного осве­ щения; — утепление полов, устройство тепловых завес в зданиях; — оборудование мест и площадок, выделенных для про­ изводственной гимнастики, физкультурно-оздоровитель­ ной работы; 34 — обеспечение инструкциями по технике безопасности и производственной санитарии; — проведение занятий по охране труда и проверке знаний в этой области среди учебно-вспомогательного персонала. К общесанитарным мероприятиям относятся: — установление рационального режима труда и отдыха; — медицинское обслуживание учащихся и учителей; — оборудование санитарно-бытовых помещений; — оборудование рабочих мест аптечками. Индивидуально-защитные мероприятия состоят в сле­ дующем: — обеспечение при необходимости специальной одеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты; — обеспечение инструкциями и памятками по технике безопасности; — индивидуальное обучение правилам безопасности работников школы и выдача им удостоверений; — проведение инструктажей, бесед, лекций, курсов по охране труда; — обеспечение рабочих мест плакатами по безопасно­ сти труда. 2.6. Пропаганда безопасных методов обучения Цель пропаганды требований охраны труда — вне­ дрение в учебно-воспитательный процесс современных средств техники безопасности, создание на каждом рабочем месте условий для производительного и безопасного труда. Для этого разрабатывают памятки и инструкции по ох­ ране труда и технике безопасности, используют различ­ ные плакаты, предупредительные надписи, создают каби­ неты и уголки по охране труда. Эффективность этой рабо­ ты во многом зависит от знаний и инициативы учителя. Инструкции и памятки бывают двух видов: одни пред­ назначены для выдачи на руки учащимся, другие — для ознакомления на рабочих местах. В них кратко изложены требования правил труда и техники безопасности по от­ дельным видам работ и профессиям. 35 Главными организующими центрами охраны труда в уч­ реждениях системы образования должны стать кабинеты ох­ раны труда. Наряду с кабинетом охраны труда целесообраз­ но в учебных кабинетах организовать уголки охраны труда. Большое значение в борьбе с травматизмом имеют раз­ личные формы агитационно-массовой работы по охране труда: общественные смотры охраны труда, конкурсы, лек­ ции, беседы, совещания, массовые рейды, взаимные про­ верки, обследования, экскурсии в другие учреждения и на специальные тематические выставки. Эти формы осо­ бенно эффективны тогда, когда к их выполнению привле­ кают самих учащихся. ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В УСЛОВИЯХ КАБИНЕТНОЙ СИСТЕМЫ В ШКОЛЕ 3.1. Санитарно-гигиенические требования к кабинетам и лабораториям Обеспечение здоровых и безопасных условий учебы и работы учащихся во многом зависит от размеров помеще­ ний, санитарно-гигиенических условий в них, размещения и типа лабораторной мебели. Основные требования: — помещения должны быть светлыми и теплыми с ров­ ными нескользкими полами без выбоин и щелей; — поверхности стен, потолков, дверей должны быть гладкими и матовыми; — радиаторы и трубопроводы отопительной и водопро­ водной систем оборудованы диэлектрическим (деревян­ ным) ограждением; — рабочие места за первыми и вторыми столами в лю­ бом ряду кабинета необходимо отводить школьникам со значительным снижением остроты слуха; — школьникам с пониженной остротой зрения следует предоставлять места в первом ряду от окна; учащимся, 36 склонным к простудным заболеваниям, наоборот, — мес­ та, расположенные дальше от окон; — в целях профилактики искривления позвоночника и косоглазия — школьников, сидящих в крайних рядах, целесообразно менять местами каждую четверть; — все рабочие места, проходы и помещения должны быть хорошо освещены. Освещение должно быть равно­ мерным, не создавать резких теней, изменений яркости и блесткости в поле зрения работающих, а также кон­ трастов между освещенным рабочим местом и окружаю­ щей обстановкой; — световой поток солнечного света должен падать с левой стороны от учащегося. Для улучшения естественной освещенности нельзя расставлять на подоконниках цветы, стекла окон необходимо очищать от пыли и грязи 3—4 раза в год снаружи и не менее 1—2 раза в месяц изнутри. При глубине учебных помещений более 6 м обязательно уст­ ройство правостороннего подсвета; — для обеспечения нормального воздушно-теплового режима запрещено оклеивать и забивать фрамуги и фор­ точки. Открывающаяся площадь фрамуг или форточек долж­ на составлять не менее 1/50 площади помещения. 3.2. Нормативные площади кабинетов, лабораторий, лаборантских комнат Помещения должны быть светлыми, сухими и теп­ лыми, с ровными и нескользкими полами; радиаторы и трубопроводы отопительной и водопроводной систем обо­ рудованы диэлектрическим (деревянным) ограждением. Площадь кабинетов (лабораторий) должна быть в пре­ делах 54—72 м2 (например, кабинеты физики, химии, био­ логии в средней школе до 66 м2.), лаборантской — 16 м2, высота помещений — 3,3 м. Лаборантскую следует распо­ лагать в смежной с кабинетом комнате со стороны класс­ ной доски и соединять дверями с кабинетом и коридором. Учебные кабинеты гуманитарного цикла и кабинеты на­ чальных классов располагаются в помещениях площадью не менее 50 м2 при ширине учебных помещений 6 м. Очень важен вопрос, как размещать кабинеты по эта­ жам школьных зданий. Требования к размещению кабине­ 37 тов, а также отдельных групп учебных помещений сле­ дующие: — кабинеты для учащихся I—IV классов объединяются в учебные секции по 5—6 помещений, в зависимости от ко­ личества классов в школе, и размещаются на первом или не выше второго этажа; — учебная секция для трудового обучения располагает­ ся на первом этаже в отдельном блоке или секции; — кабинеты для изучения основ наук размешаются по возрастному и предметному принципу. Условия осуществления учебного процесса в одноимен­ ных или родственных кабинетах требуют их расположения вблизи друг от друга с лаборантской комнатой между ними. Внутренний вход в лаборантскую комнату предусматрива­ ет переход из одного кабинета в другой. Кабинеты для учащихся смежных классов размещаются на одном этаже. Например: — I этаж — начальные классы и помещения, исполь­ зуемые всеми учащимися (учебные мастерские, школь­ ный технический центр, физкультурный зал, столовая, медпункт); — II этаж — учебные кабинеты для V—VIII классов; — III этаж — кабинеты для IX—XI классов. Кабинеты (лаборатории) оборудуют лабораторными столами (ГОСТ 11015-77) и стульями (ГОСТ 11016-77). Расстановка мебели в кабинетах (лабораториях) долж­ на обеспечивать оптимальную величину проходов, расстоя­ ний от доски до первого и последнего ряда столов. 3.2.1. Требования, предъявляемые к кабинетам, оборудованным техническими средствами обучения Рассмотрим основные гигиенические требования, которые следует учитывать при оснащении учебных каби­ нетов аппаратурой ТСО и проведении уроков с использо­ ванием аудиовизуальных средств обучения. Большое внимание уделяется установке в кабинете ап­ паратуры и экрана. Проекционная аппаратура помещает­ ся, как правило, на подставках высотой 1,5 м. При этом оптическая ось проекционной аппаратуры должна быть пер­ пендикулярна экрану или отклоняться от нормали к его поверхности не более чем на 10°. Это позволяет получать 38 на экране прямоугольную форму проекции, что не приво­ дит к искажению изображения. Используя удлиненные кронштейны крепления эк ­ рана на стене, можно добиться определенного угла на­ клона его, при котором будут выполняться вышеприве­ денные требования. Расстояние от центра экрана до пола составляет: в ка­ бинетах начальных классов — 1,1 —1,5 м; в кабинетах V— XI классов — 1,5 м; в актовом зале — 2 м. Для демонстрации экранных пособий наиболее прием­ лемы стандартные диффузионно-рассеивающие перенос­ ные киноэкраны типа ЭБМ-С (экран бело-матовый свора­ чиваемый), ЭНБ-С (экран,'направленный белый свора­ чиваемый), обеспечивающие высокий коэффициент от­ ражения — до 0,85. Нельзя допускать проекцию изображе­ ния на стену кабинета, так как это значительно ухудшает качество изображения и отрицательно сказывается на зре: нии учащихся. Экраны направленного действия (дневные экраны на просвет) также не рекомендуются для исполь­ зования в школах. В настоящее время школам поставляется проекционная аппаратура, которую можно применять в незатемненном или частично затемненном помещении. Важно правильно установить телевизор в учебном ка­ бинете. Размещают телевизоры на высоте чуть выше уров­ ня голов сидящих зрителей (на 12 см). Чтобы рассчитать высоту установки телевизора для разных возрастных групп учащихся, можно воспользоваться таблицей 3.2.1. Если в кабинете один телевизор, то на время приема телепередачи он устанавливается перед средним рядом уче­ нических столов в кабинете. Для этой цели используется подставка-тележка. Таблица 3.2.1 Расчет высоты установки телевизора в классе Возраст 7—9 лет 10—14 лет 15—17 лет Класс I—IV V -IX Х -Х Ц Х Н ) Высота от пола до уровня глаз сидящего зрителя 85 см 100 см 115 см Высота установки телевизора 97 см 112 см 127 см 39 При наличии двух телевизоров их располагают или по углам передней части кабинета, или один — перед тремя- четырьмя рядами первых столов, другой — перед тремя рядами последних столов. Максимальное удаление зрителя от телевизора должно равняться 12-кратной ширине его экрана, минимальное — 3-кратной ширине. Например, при использовании телеви­ зора “ Горизонт” с диагональю кинескопа 63 см оптималь­ ное расстояние для просмотра учебных телепередач состав­ ляет 1,5—6 м от экрана телевизора. Во время просмотра телепередач естественное и искусственное освещение не должно попадать непосредственно на экран телевизора. Долгие годы общеобразовательные школы оснащались аппаратурой с низкими световыми потоками. При работе с такой аппаратурой необходимо обеспечить затемнение в учебных кабинетах и, что особенно важно, правильно им пользоваться. Нельзя допускать даже отдельных случаев, когда учащиеся почти весь урок проводят при закрытых шторах и искусственном освещении. Зашторивание окон следует производить только на период демонстрации эк­ ранных пособий. Вредно сказываются на зрении частые и резкие перехо­ ды от темноты к свету при демонстрации отдельных кад­ ров диафильма или серии диапозитивов, так как резкая смена освещения, заставляя глаза часто адаптироваться, приводит к утомлению зрения учащихся. Переход от затемненного помещения к освещенному и наоборот должен быть плавным, что достигается постепенным включением электроосвещения в кабинете (сначала вклю чается один ряд ламп, затем остальны е) или постепенным действием механизма зашторивания окон. Дистанционное управление зашториванием в кабине­ тах должно быть бесшумным, чтобы не отвлекать внима­ ние учащихся и не раздражать их слуховой аппарат. Наличие экранно-звуковых средств и аппаратуры по­ зволяет учителю все чаще обращаться к ним на уроке. Со­ вершенствуется и методика их применения. И все же нель­ зя не ограничивать длительность и частоту использования технических средств на одном уроке. Гигиенисты определили допустимую продолжительность демонстрации экранных пособий, предназначенных для ра­ боты на уроке с учащимися разного возраста, которая при­ ведена в таблице 3.2.2. 40 Таблица 3.2.2 Допустимая продолжительность демонстрации экранных пособий Класс Максимальная длительность просмотра (в минутах) диафильмов, диапозитив кинофильмов телепередач I—11 7-15 • 15-20 15 III —IV 15-20 15-20 20 V-VI1 20-25 20-25 20-25 VIII—XI 20-25 25-30 25-35 Это предельные нормативы, и они допускаются лишь при условии, что в течение недели количество уроков с применением технических средств обучения в младших классах не превышает 3—4, в старших — 4—6. В практике работы учителя чаще прибегают к использо­ ванию экранно-звуковых средств, поэтому длительность их просмотра на уроке должна быть значительно ниже ука­ занной в таблице 3.2.2. Количество демонстрируемых на уроке кадров диафиль­ ма или серии диапозитивов зависит от их содержания и дидактической цели их применения. Но практика показа­ ла, что на одном уроке целесообразно показывать не бо­ лее 10—15 кадров. Приведенные нормативы длительности и частоты про­ смотра экранных пособий ориентировочны. Важно пом­ нить, что одно и то же пособие у опытного учителя станет средством активизации учебного процесса, а у неподго­ товленного может усложнить проведение урока и вызвать переутомление у школьников. Наблюдения за эффективностью уроков с применени­ ем аудиовизуальных средств показывают, что при правиль­ ной организации работы учащиеся хорошо усваивают учеб­ ный материал. Но для сохранения благотворного уровня работоспособности учащихся и обеспечения эффективно­ сти использования ТСО (так же как и при проведении урока вообще) необходимо своевременно менять содер­ жание методов и приемов учебной работы. При однооб­ разной структуре урока, несмотря на интересную передачу, учащиеся быстро устают, так как утомительно в течение всего урока заниматься одним и тем же видом деятельно­ сти: только смотреть, только слушать или только писать. Даже старшеклассники не обладают еще достаточными на­ 41 выками слушать и записывать лекции без обратной связи с педагогом. Технические средства обучения желательно применять через 5—10 мин. после начала урока. Для сохранения высо­ кой учебной активности и благоприятного уровня функ­ ционального состояния центральной нервной системы на уроках с применением телевидения, необходим постепен­ ный переход от обычных форм преподавания к комбини­ рованным при тесном контакте: “ведущий телевидения — учащиеся — учитель”. При использовании ТСО важное значение имеет и до­ зировка уроков с их применением. В течение недели коли­ чество уроков с применением ТСО для учащихся младших классов не должно превышать 3—4, старших классов — 4—6. При составлении расписания уроков необходимо пре­ дусмотреть, чтобы уроки с использованием экрана не шли один за другим. Или вслед за уроками с применением ТСО не ставились уроки изобразительного искусства, черчения, труда, т. е. уроки, связанные со значительным зрительным напряжением, так как у учащихся после уроков с приме­ нением экранных пособий значительно снижается рабо­ тоспособность и учебная активность. Соблюдение перечисленных рекомендаций по органи­ зации учебного процесса с использованием технических средств обучения должно способствовать сохранению оп­ тимального уровня работоспособности и функционально­ го состояния организма учащихся на протяжении всех учеб­ ных занятий в школе. 3.2.2. Требования, предъявляемые и кабинетам, оборудованным средствами вычислительной техники Перед работой учащихся на электронно-вычисли­ тельных машинах (ЭВМ) с ними следует провести инст­ руктаж по ознакомлению с правилами работы в кабинете вычислительной техники, с требованиями безопасности и гигиены труда и занести это в специальный журнал. Учащиеся в целях снижения напряжения зрительно­ го анализатора при работе на ЭВМ должны соблюдать оптимальное расстояние глаз до экрана ЭВМ, состав­ ляющее 50—70 см. 42 Минимальное допустимое расстояние от глаз ученика до экрана должно быть 50 см. Несоблюдение этого требо­ вания вызывает излишнюю нагрузку на нервную и сердеч­ но-сосудистую системы, приводит к стрессовым ситуациям. Дело усугубляется и тем, что отечественные дисплеи вы­ пускались без защитных свинцовых стенок, поглощающих излучения разного рода. Отсутствие же на экранах антиблико­ вого слоя может привести к костно-мышечным патологиям. Потому гигиеническими нормативами ограничиваются занятия с дисплеями (видеотерминалами) третьего клас­ са (типа класс учебной вычислительной техники, КУВТ, “Ямаха”, “Корвет”) суммарной еженедельной длительно­ стью для IX—XI классов — 20 мин, VII—VIII — 15 мин, V—VI — 10 мин. Некоторые персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ), используемые в общеобразовательных школах, снабжены профессиональными дисплеями (на­ пример, IBM, Pentium и др.). По большинству параметров они соответствуют существующим нормативам. Еженедель­ ная суммарная длительность работы за такими дисплеями существенно выше. Например, 180 мин для учащихся X—XI классов, 60 мин для учащихся V—VI классов, при ограничении непрерывной длительности работы с ЭВМ 15—25 мин. 3.2.3. Воздействия, оказываемые компьютерной техникой на здоровье человека Длительное сидение за компьютером приводит к де­ формации психики человека. Особенно если делается это в ущерб прогулке, чтению, общению с друзьями. Очень опасная вещь — компьютерная зависимость. Ученик стано­ вится замкнутым, необщительным, завышается самооценка личности. Ученику, овладевшему компьютером, кажется, что он познал все, и никакая физика с математикой, а тем более русский с географией, теперь совсем ни к чему. Здесь же, в виртуальной реальности, ощущение непосред­ ственного участия в процессе может привести к наруше­ нию психики — ребенок с неустойчивой нервной систе­ мой может потерять ориентацию в пространстве и во вре­ мени. Установлено, что наиболее утомительны для людей игры, рассчитанные главным образом на быстроту реак­ 43 ции. Компьютерные игры провоцируют эмоциональное перевозбуждение, агрессию, от них устают гораздо быст­ рее, чем от обучающих программ. Очень важно сформиро­ вать у ученика правильное отношение к компьютеру, сле­ дить за тем, в какие игры привык играть подросток, объ­ яснить, что компьютер — лишь средство более глубокого изучения других предметов. Светящийся, нередко мерцающий экран, недостаточ­ ная четкость изображения вызывает утомление глаз. При длительной работе глаза теряют способность к аккомода­ ции, т.е. быстрому наведению на резкость. Поэтому чрез­ мерные компьютерные увлечения могут привести к разви­ тию близорукости. Долгое сидение в одной позе вызывает нарушение осан­ ки. Гиподинамия не лучший фактор в развитии личности. Неизменное положение при работе за компьютером при­ водит к усталости организма. При чтении книги человек, сам того не замечая, каждые несколько минут меняет по­ ложение — и свое, и книги. Такая смена поз и положения книги дает возможность отдохнуть мышцам и глазам. При неподвижном экране пользователь лишен этой возможно­ сти, поэтому при чтении с экрана монитора очень скоро начинается ощущение дискомфорта. Кроме того, длитель­ ное снижение двигательной активности снижает физиче­ ские способности организма и устойчивость к болезням. Дисплей компьютера является источником электромаг­ нитного излучения. И это действительно серьезная про­ блема. Как следствие регулярной работы с компьютером без применения защитных средств: заболевания органов зрения (60% пользователей); болезни сердечно-сосудистой системы (60%); заболевания кишечно-желудочного тракта (40%); кожные заболевания (10%); онкология. Безуслов­ но, потенциальная опасность для детей гораздо выше, особенно осторожными с компьютерами врачи рекомен­ дуют быть детям, юношам, женщинам. Организм вынуж­ ден тратить энергию на защиту от электромагнитного фона, оставляя меньше сил на защиту от вирусов. Допустимый уровень излучения согласно ТСО-99 (из­ вестная шведская профсоюзная организация, посвятившая себя борьбе за здоровье пользователей. Ее название в пер­ вую очередь ассоциируется с мониторами: все уважающие себя фирмы-производители приводят соответствие своей 44 продукции тому или иному стандарту ТСО) не должен превосходить 5000 наногреей в час. При работе за монитором на основе жидко-кристалли- ческих элементов, исчезают такие вредные факторы, как: электромагнитное излучение, электростатическая пыль, бли­ ки, отсутствие мерцания. Поэтому продолжительность рабо­ ты за такими мониторами может значительно увеличиться. При работе в тесном контакте с принтером пользо­ ватель рискует засорить свои дыхательные пути обильно выбрасываемой принтером пылью. ТСО-99 предписыва­ ет ограничить максимальную концентрацию пыли в воз­ духе вокруг работающего в обычном режиме принтера до 0,150 мг на кубометр и рекомендует сократить этот предел до 0,075 мг. Каждый, кто работал с лазерным принтером, знаком с характерным запахом озона, возникающим при его рабо­ те. В больших количествах этот газ может негативно сказы­ ваться на дыхательных органах пользователя, поэтому мак­ симальный объем эмиссии ограничен 0,02 мг на кубометр. Акустический шум издают все принтеры, особенно матричные. Поэтому ТСО-99 предписывает сертифици­ руемым устройством работать с громкостью, не превы­ шающей 40—50 дБ. 3.3. Параметры микроклимата. Нормирование метеорологических условий Оптимальные условия воздушной среды являются важным фактором сохранения здоровья и работоспособ­ ности человека. Неблагоприятные изменения воздуха мо­ гут вызвать значительные нарушения в организме: пере­ гревание или переохлаждение тела, гипоксию, возник­ новение инфекционных и других заболеваний, сниже­ ние работоспособности. При комплексной гигиенической оценке воздуха учи­ тываются: — физические свойства — температура, влажность, ско­ рость и направление движения воздуха, его охлаждаю­ щая способность, атмосферное давление, электрическое состояние (ионизация), уровень солнечной радиации и радиоактивности; 45 -- химический состав — постоянные составные части воз­ духа и посторонние газы; — механические примеси в воздухе — пыль, дым, сажа и пр.; - бактериальная загрязненность — наличие микробов в воздухе. Вся совокупность перечисленных физико-химических и биологических свойств образует понятие микроклимата. На самочуиствис и работоспособность школьников наи­ большее влияние оказывают температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Эти параметры нор­ мируются так: температура воздуха в классе должна быть 16-22 °С, в физкультурном зале — 14—18 °С; относитель­ ная влажность воздуха в учебных помещениях должна быть 40—60%, в теплое время года возможно ее увеличение до 75% (оптимум — 50-60%). Скорость движения воздуха долж­ на составлять 0,2—0,5 м/с в холодное и переходное время года и 0,5—1,5 м/с в теплое время года. (Ощущать воздушные потоки человек начинает при скорости воздуха 0,15 м/с.) Электрическое состояние воздуха сильно влияет на ра­ ботоспособность. В воздухе в нормальных условиях нахо­ дятся положительно и отрицательно заряженные частич­ ки — называемые аэроны (аэроионы). Отрицательные аэро­ ны улучшают самочувствие, повышают работоспособность, а тяжелые, положительные, — действуют угнетающе. Обыч­ но, по мере пребывания людей в помещении, легкие аэ­ роны, оседая на частицах пыли и капельках влаги, пре­ вращаются в тяжелые, т. е. постепенно количество легких аэронов в воздухе закрытого помещения падает, а тяже­ лых — растет. Поэтому в классах, особенно компьютерных, необхо­ димо устанавливать аэронизаторы (люстра Чижевского). Чем вызвано такое строгое нормирование температу­ ры. относительной влажности и скорости движения воз­ духа? Дело в том, что именно эти физические свойства вошуха сказываются, в первую очередь, на деятельности системы терморегуляции. По мере пребывания людей в помещении, температура и относительная влажность возду­ ха повышаются (было замечено, что если не следить за тем­ пературой. то к концу урока она повышается на 2—3 °С, к концу учебного дня на 5—6 °С). Естественно, что повышение температуры вызывает напряжение системы терморегуля­ 46 ции и получается, что много сил тратится не на полезную работу (усвоение учебного материала), а на борьбу с не­ благоприятными условиями внешней среды. В силу этого необходим постоянный контроль за температурой и влаж­ ностью воздуха: желательно, чтобы каждый класс или ка­ бинет были снабжены термометром и прибором для опре­ деления относительной влажности воздуха (психрометром или гигрометром). 3.4. Загрязнение воздушной среды помещений Воздух учебных помещений загрязняется пылью, га­ зами, выделяющимися при работе оборудования, неправиль­ ной эксплуатации тепловых аппаратов, при некоторых тех­ нологических процессах и химических реакциях парами раз­ личных веществ, продуктами обмена веществ человека. Среди загрязнений воздушной среды встречаются как ядовитые, так и неядовитые вещества. Ядовитые (токсичные) вещества нарушают нормальную жизнедеятельность организма, приводят к временным и хроническим патологическим изменениям его. Работа с такими веществами учащимся запрещена. Однако и неядо­ витые вещества при длительном воздействии, особенно при больших концентрациях, могут стать причиной различных заболеваний, например кожных, болезней легких и т. п. К ядовитым газовым примесям в атмосферном воздухе относятся: оксид углерода (угарный газ), сероводород, ам­ миак, выхлопные газы автомобилей и тракторов и др. Оксид углерода (СО) образуется при неполном сгора­ нии топлива, при преждевременном закрытии печной за­ движки и опасен тем, что он соединяется с гемоглобином крови в 250—300 раз быстрее кислорода. Кровь, насыщен­ ная оксидом углерода, перестает усваивать кислород, и человек погибает от его недостатка. Сероводород (H2S) вызывает нарушение внутриткане­ вого дыхания: ткани перестают усваивать кислород. Аммиак (NH3) (обладает характерным запахом) вызы­ вает сильное раздражение слизистых оболочек верхних ды­ хательных путей и глаз. 47 Выхлопные газы двигателей опасны из-за присутствия в них больших концентраций угарного газа в смеси с дру­ гими ядовитыми компонентами. По мере пребывания людей в помещении в воздухе по­ являются и накапливаются летучие продукты обмена ве­ ществ человека, обладающие неприятными запахами (за­ пах пота и продуктов его разложения, соединения аммиа­ ка, летучие соли жирных кислот, соединения скатонала, индонала — все то, что делает воздух, как говорят, “спер­ тым”). Эти летучие продукты получили название “антро­ потоксины” и они, в первую очередь, оказывают неблаго­ приятное влияние на самочувствие и работоспособность человека. При длительном пребывании в такой атмосфере у человека начинает болеть голова, ухудшается внимание, появляется сонливость, апатия, может появиться тошно­ та (вплоть до рвоты), иногда бывают обмороки. 3.5. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ ПДК — максимальная концентрация вредного ве­ щества в единице объема, которое при ежедневном воз­ действии в течение неограниченно продолжительного вре­ мени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных из­ менений у потомства. В настоящее время утверждены предельно допустимые концентрации около 1000 веществ. 3.6. Вентиляция, кондиционирование, воздушно-тепловой режим Вентиляция. Для поддержания в учебно-производ­ ственных и вспомогательных помещениях нормального, от­ вечающего гигиеническим требованиям, состава воздуха, удаления из них вредных газов, паров и пыли используют вентиляцию. Вентиляция — это регулируемый воздухообмен в поме­ щении. По способу перемещения воздуха в помещении раз­ 48 личают естественную и механическую вентиляцию. Воз­ можно и сочетание их — смешанная вентиляция. Естест­ венная вентиляция подразделяется на аэрацию и провет­ ривание. Механическая вентиляция в зависимости от на­ правления движения воздушных потоков может быть вы­ тяжной (отсасывающей), приточной (нагнетательной) и приточно-вытяжной. Если вентиляция происходит во всем помещении, то ее называют общеобменной. Вентиляция, сосредоточенная в какой-либо зоне (на объекте загрязне­ ния среды), называется местной (локализующей). По вре­ мени действия вентиляция делится на постоянно дейст­ вующую и аварийную. При естественной вентиляции воздух поступает в по­ мещение и удаляется из него вследствие разности темпе­ ратур, а также под воздействием ветра. Аэрация — это организованная естественная вентиля­ ция, выполняющая роль общеобменной вентиляции. Пре­ имуществами ее являются простота и экономичность в сочетании с возможностью проветривания больших объе­ мов помещений, а недостатками — невозможность подог­ рева, увлажнения и обеспыливания поступающего возду­ ха, ограничение возможности при использовании в хо­ лодный период года для локального проветривания. Механическая вентиляция осуществляется вентилято­ рами, забирающими воздух из мест, где он чист, и на­ правляющими его к любому рабочему месту или оборудо­ ванию, а также удаляющему его из любых мест. При меха­ нической вентиляции воздух можно обработать: подогреть, увлажнить или подсушить, обеспылить, а также очистить перед выбросом в атмосферу. Приточная вентиляция обеспечивает только подачу чис­ того воздуха. Вытяжная вентиляция предназначена для уда­ ления воздуха из вентилируемого помещения. Приточно­ вытяжную вентиляцию применяют в тех помещениях, где требуется повышенный и особо надежный обмен воздуха. Кабинеты и мастерские, независимо от наличия вен­ тиляционных устройств, должны иметь в оконных про­ емах открывающиеся фрамуги или другие устройства для проветривания. Кондиционирование. Системой кондиционирования на­ зывают совокупность технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а 49 также для автоматического регулирования его параметров. Кондиционирование широко используют для поддержа­ ния комфортных условий в зоне пребывания людей. Сис­ темы кондиционирования включают средства для очистки от пыли, для нагрева, охлаждения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. Нужно правильно пользоваться кондиционерами: — жара на улице 30—40 °С и прохладная струя из конди­ ционера в помещении создает условия для возникновения воспаления легких;. — система кондиционирования больших помещений может представлять угрозу переноса вирусных инфекций по всему зданию; — обработка воздуха в кондиционерах лишает его одно­ го из важных компонентов, а именно аэронов; — при пользовании кондиционерами важно следить за влажностью воздуха. 3.7. Требования к освещению. Естественное и искусственное освещение Хорошее освещение рабочих мест — одно из важ­ нейших требований охраны труда. Большое значение нор­ мальная освещенность имеет для учебных заведений, где около 90% получаемой обучающимися информации вос­ принимается с помощью зрения. При недостаточном освещении зрительное воспри­ ятие снижается, развивается близорукость, появляются болезни глаз и головные боли. Из-за постоянного на­ пряжения зрения наступает зрительное утомление. При недостаточном освещении работающий наклоняется к оборудованию, вследствие чего возрастает опасность несчастного случая. Постоянный перевод взгляда с дос­ таточно освещенного предмета на плохо освещенный вызывает профессиональную болезнь — нистагм. Длитель­ ная работа при высокой освещенности может привести к светобоязни — повышенной чувствительности глаз к свету с характерным слезотечением, .воспалением сли­ зистой оболочки или роговицы глаза. 50 Обычно применяют три вида освещения: естественное, искусственное и смешанное. Естественное освещение, создаваемое природным ис­ точником света, имеет высокую биологическую и гигие­ ническую ценность и оказывает сильное воздействие на психику человека. Освещенность помещений естественным светом зависит от светового климата данной местности, ориентации окон, качества и содержания оконных стекол, окраски стен, глубины помещения, размеров световой поверхности окон, а также предметов, закрывающих свет. При недостаточном естественном освещении устраива­ ют искусственное освещение, которое подразделяется на общее, местное и комбинированное. Общее освещение обес­ печивает освещенность всего учебного помещения, мест­ ное обеспечивает освещенность рабочих мест, столов и т. д., комбинированное освещение — это сочетание общего и ме­ стного освещения. Для повышения освещенности (за счет отраженного света) стены, потолки, полы окрашивают в светлые тона: потолки — в белый цвет, верхние части стен — в серый, голубой, нижние — в коричневый, серый, синий, темно­ зелен ы й . К роме того , нужно учиты вать, что все окружающие нас цвета подразделяются на ахроматические (белый, черный, все оттенки серого) и хроматические (все остальные цвета и оттенки). Хроматические цвета характеризуются тремя величи­ нами: цветовым тоном, который определяется длиной вол­ ны, измеряемой в нанометрах (1 нм = 10~9м), насыщенно­ стью (приближение цвета к чистому спектральному тону), яркостью, оцениваемой коэффициентом отражения. Все цветовые тона объединяют в три группы (участки спектра). Участки спектра цвета: — длинноволновые — от 760 до 590 нм: красный, оран­ жевый; — средневолновые — от 590 до 500 нм: желтый, зеле­ ный; — коротковолновые — от 500 до 380 нм: голубой, си­ ний, фиолетовый. Цвета, входящие в длинноволновый участок спектра, вызывают возбуждение, повышенную подвижность, но приводят к быстрому утомлению. Цвета, входящие в ко­ ротковолновый участок, оказывают успокаивающее дей­ 51 ствие. Цвета, входящие в средневолновый участок спек­ тра, наиболее благоприятно влияют на состояние челове­ ка, снижают утомляемость. Кроме того красный оранжевый и желтый цвета при­ нято называть теплыми цветами (они ассоциируются с на­ гретыми телами), а фиолетовый, синий, голубой и зеле­ ный, напоминающие цвет воды, льда, — холодными. При выборе окраски стен помещения нужно учитывать его освещение. При применении ламп накаливания теплые цвета выглядят чистыми, насыщенными, а холодные — серыми и грязными. При применении люминесцентыхламп наблюдается наиболее правильная цветопередача. 3.8. Электробезопасность. Действие электрического тока на организм человека Под электробезопасностью понимают систему ор­ ганизационных и технических мероприятий и средств, обес­ печивающих защиту людей от вредного и опасного воз­ действия электрического тока, электрической дуги, элек­ тромагнитного поля и статического электричества. Проходя через организм человека, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологиче­ ское воздействие. В результате термического воздействия вызывается разогрев организма, возникают ожоги тела; в результате электролитического воздействия разлагается кровь и другие органические жидкости в организме. Био­ логическое воздействие проявляется в возбуждении тка­ ней и непроизвольном судорожном сокращении мышц. Действие электрического тока на организм человека может быть местным (электротравма) и общим (элек­ трический удар). Электротравмы бывают следующих видов: электриче­ ские ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия, механические повреждения. При элек­ трическом ударе нарушаются основные физиологические процессы в организме человека. Ожоги бывают контактные и дуговые. Они возникают в установках с относительно небольшими напряжениями. 52 При металлизации кожи в ее верхние слои проникают мель­ чайшие частички металла, расплавившиеся под действи­ ем электрической дуги. Электроофтальмия — воспаление глаз вследствие воздействия мощного потока ультрофио- летовых лучей. Причиной механических повреждений служат резкие су­ дорожные сокращения мышц под действием тока. Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются: род тока (пе­ ременный ток опаснее постоянного); сила тока, проте­ кающего через тело человека; продолжительность дейст­ вия тока\ частота переменного тока; путь прохождения тока через тело человека; состояние помещения, в котором экс­ плуатируется электрооборудование; площадь контакта че­ ловека с токоведущими частями. Значение силы электрического тока, проходящего через организм человека, зависит от напряжения, под которым находится человек, и от сопротивления тела человека. Сопротивление тела человека не постоянно, оно ко­ леблется очень в широких пределах. Так, по данным ис­ следователей, сопротивление сухой кожи может быть от 3000 до 100000 Ом, а влажной снижается до 1000 Ом и меньше. Учитывая, что большинство поражений электрическим током происходит при напряжении 220, 380 В, а пробой кожи происходит уже при напряжении 40—50 В, в качестве безопасного принято напряжение переменного тока в 42 В (а в особо опасных помещениях и условиях — 12 В) и экви­ валентного ему по безопасности постоянного тока в 110 В. Человек начинает ощущать воздействие проходящего че­ рез него переменного тока при значениях 0,6—1,5 мА и 5— 7 мА — при постоянном токе (пороговый ощутимый ток). При токе до 10 мА и частоте 50 Гц ощущается раздражаю­ щее действие тока, сопровождаемое судорожными сокра­ щениями мышц. При 10—15 мА боль становится очень силь­ ной, а человек из-за непроизвольного сокращения мышц самостоятельно отпустить провод с током не может. При токе 25—50 мА затрудняется дыхание, а при токе более 50 мА и вплоть до 100 мА нарушается и работа сердца при одновременном параличе дыхания. Ток в 100 мА при час­ тоте 50 Гц и выше считают смертельным для человека. 53 Длительность прохождения тока через организм чело­ века существенно влияет на исход поражения: чем про­ должительнее действие тока, тем больше вероятность тя­ желого и смертельного исхода. Наступление фибрилляции (беспорядочное сокращение) и остановка сердца происходят при продолжительности воздействия тока более 0,8 с или при совпадении времени прохождения тока с фазой кардио­ логического цикла. Опасность поражения от переменного тока достигает максимума при частотах 50—200 Гц. Ток от 200000 Гц и выше безопасен. Переменный ток примерно в 4—5 раз опаснее постоянного. Наиболее опасен путь тока вдоль оси тела или путь, лежащий через жизненно важные органы: сердце, лег­ кие, мозг. Установлено, что здоровые и физически креп­ кие люди легче переносят электрические удары, чем больные и ослабленные. Вероятность электротравмы во многом определяется ви­ дом помещений, которые по степени опасности пораже­ ний электрическим током делятся на особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности. Школьные кабинеты и лаборатории относятся к поме­ щениям без повышенной опасности. Основные причины электротравматизма следующие: — случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, в результате проведения работ вблизи или на этих частях (сверление дрелью, про­ бивание отверстий и т. п.); — неисправность защитных средств, которыми постра­ давший прикасался к токоведущим частям; — ошибочное принятие находящегося под напряжени­ ем оборудования как отключенного; — неожиданное появление напряжения из-за повреж­ дения изоляции; — возникновение токового напряжения на поверхности земли в результате замыкания фазного провода на землю, неисправностей в устройствах заземления или зануления. В последнем из названных случаев человек, оказавший­ ся в зоне растекания тока по земле, попадает под напря­ жение, называемое шаговым, которое вблизи провода дос­ тигает опасных значений. Шаговое напряжение зависит от расстояния между точками соприкосновения человека с землей. Для обеспечения безопасности уходить от упавше­ 54 го провода следует мелкими шагами (менее длины ступ­ ни). На расстоянии 20 м от упавшего провода напряжение, как правило, уменьшается до нуля. 3.9. Обеспечение электробезопасности в кабинетах и лабораториях Большинство технических средств, применяемых в общеобразовательных школах, рассчитано на сеть пе­ ременного тока чаще всего .с напряжением 220 В. Это требует неукоснительного соблюдения всех правил элек­ тробезопасности. Перед включением аппарата в сеть необходимо убедиться в исправности плавких предохранителей и соответствия их силе тока, напряжению сети, на которое рассчитан аппарат. Несоблюдение этого правила может не только вывести из строя аппарат, но и быть причиной пожарной ситуации. Нельзя включать в сеть аппараты со снятыми фальшпа- нелями, задними крышками, ибо это открывает доступ учителю и учащимся к деталям, находящимся под высо­ ким напряжением (например, в телевизорах это напряже­ ние составляет несколько тысяч и даже несколько десят­ ков тысяч вольт). Кроме того, снятие надолго крышек с аппаратов при­ водит к их загрязнению, которое может нарушить нор­ мальную работу кинематических и электрических час­ тей устройств. При возникновении неисправностей аппаратуры в про­ цессе ее работы, приступать к ремонту можно только по­ сле отключения от сети. При замене проекционной лампы следует подождать, пока лампа остынет. Аппаратуру необходимо обязательно заземлить, соблю­ дая при этом установленные правила. Заземлением называют преднамеренное электрическое соединение с землей с помощью проводника сопротивле­ нием менее 4 Ом металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением. При наличии защитного заземления напряжение на кор­ пусе будет значительно меньше фазного, и ток через че­ ловека будет безопасен. 55 Заземление бывает естественным и искусственным. К естественному заземлению относятся металлические кон­ струкции зданий и сооружений, соединенные с землей, а также проложенные в земле неизолированные металличе­ ские трубопроводы. В качестве искусственного заземления обычно используют вертикально забитые в землю сталь­ ные трубы, уголковую сталь, металлические стержни. Со­ противление заземления должно быть меньше 4 Ом. Соединяют заземление с частями электроустановок (тех­ нических средств обучения) при помощи заземляющих проводников. В электроустановках до 1000 В сечение зазем­ ляющих проводников должно быть не менее 4 мм2. Строго запрещается заземлять электрические приборы и технические средства обучения на батареи парового ото­ пления или водопроводные трубы. Мало того, что в момент прикосновения к ним ничего не подозревающий человек может быть травмирован, наличие блуждающих токов в ме­ талле вызывает сильную электрическую коррозию. В электроустановках с глухозаземленной нейтралью за­ земление выполняют путем металлического соединения корпуса прибора электроприемника с нулевым, заземлен­ ным проводом сети. Этот способ заземления называют за- нулением. Другими словами, защитное зануление — это пред­ намеренное электрическое соединение с нулевым защит­ ным (заземленным) проводом металлических частей обо­ рудования, которые могут оказаться под напряжением. Смысл зануления состоит в том, что оно превращает за­ мыкание фазы на корпус в однофазное короткое замыка­ ние, в результате которого срабатывает максимальная то­ ковая защита (перегорает предохранитель), отключая по­ врежденный участок сети. Для увеличения безопасности нулевой провод заземляют в нескольких точках. Защитное отключение — наиболее совершенный спо­ соб защиты от появления опасного напряжения на конст­ руктивных частях оборудования. С помощью специального автомата оно обеспечивает мгновенное отключение повре­ жденной установки при возникновении на корпусах опас­ ных напряжений. При самодельном изготовлении в школе всевозможных технических средств (контролирующих устройств, электри­ фицированных макетов, схем.) нужно строго следить за 56 тем, чтобы- на гнезда, клеммы, всевозможные штепселя и штекеры не подавалось сетевое напряжение. Напряжение, подаваемое на открытые элементы все­ возможных незаземленных устройств, по правилам техни­ ки безопасности не должно превышать 42 В переменного тока или 110 В постоянного. Передают переменный ток че­ рез специальный понижающий трансформатор. 3.9.1. Оказание доврачебной помощи В общеобразовательных школах, других учебных за­ ведениях, в наших домах и квартирах напряжение элек­ трической сети равно 127 или 220 В. Эту сеть в соответст­ вии с определенной классификацией, к сожалению, час­ то называют низковольтной и поэтому некоторые оши­ бочно считают ее безопасной. Однако практика показыва­ ет, что именно в таких сетях и происходит наибольшее количество несчастных случаев. При прохождении через тело человека электрический ток может вызвать ожоги, обморок, судороги, прекращение дыхания и даже смерть. Поэтому каждому учителю надо не только хорошо знать и соблюдать правила эксплуатации всевозможных электри­ ческих установок (ТСО, приборов и т. п.), но и уметь пра­ вильно оказать первую помощь пострадавшему от элек­ трического тока. Учащегося, попавшего под напряжение, надо немед­ ленно освободить от действия электрического тока. Для этого необходимо отключить потребитель электрического тока с помощью ближайшего штепсельного разъема, вы­ ключателя (рубильника) или путем вывертывания пробок (плавких предохранителей) на щитке. Если выключатель находится слишком далеко от места происшествия, следует перерезать или перерубить прово­ да (каждый провод отдельно) топором или другим режу­ щим инструментом с сухой рукояткой из изолирующего материала. Если рукоятка металлическая, то, во избежа­ ние контакта оказывающего помощь с цепью электриче­ ского тока, надо обернуть ее чистой сухой шелковой, шер­ стяной, хлопчатобумажной или прорезиненной тканью. Если невозможно быстро разорвать цепь электрическо­ го тока, то надо оттащить пострадавшего от провода или отбросить сухой палкой или другим предметом из изоля­ 57 ционного материала оборвавшийся конец провода от по­ страдавшего. Пострадавший сам при этом является про­ водником электрического тока, поэтому следует соблю­ дать все меры предосторожности. Для этого надо надеть резиновые перчатки или обернуть руки сухой тканью, подложить под ноги изолирующий предмет (резиновый коврик, сухую доску или, в крайнем случае, свернутую сухую одежду). Отделять пострадавшего от провода следует за концы его одежды, не прикасаясь к открытым частям тела. Делать это рекомендуется одной рукой. После освобождения пострадавшего от действия элек­ трического тока надо немедленно, до прибытия врача, оказать меры первой помощи. Эти меры зависят от состоя­ ния пострадавшего. Чтобы определить это, необходимо сразу уложить его на спину, расстегнуть стесняющую дыхание одежду, про­ верить по подъему грудной ютетки дыхание, наличие пульса (на лучевой артерии у запястья или сонной артерии на шее), состояние глазного зрачка (узкий или широкий). Широкий неподвижный зрачок указывает на отсутствие кровообращения в мозгу (0,5 см в диаметре и более). Определить состояние пострадавшего надо в течение 15— 20 с. Если пострадавший в сознании, но до того был в обмороке или продолжительное время находился под дей­ ствием электрического тока, то ему необходимо обеспе­ чить полный покой до прибытия врача и дальнейшее на­ блюдение в течение 2—3 ч. Если нельзя быстро вызвать вра­ ча, то надо срочно доставить пострадавшего в лечебное уч­ реждение при помощи транспортных средств или носилок. При тяжелом состоянии или отсутствии сознания надо вызвать скорую помощь на место происшествия. Нельзя позволять пострадавшему двигаться: отсутствие тяжелых симптомов после поражения не исключает воз­ можности последующего ухудшения его состояния. Если пострадавший находится в бессознательном со­ стоянии, но дышит, то его надо удобно уложить, создать приток свежего воздуха, растирать и согревать тело. При очень редком и поверхностном или, наоборот, судорож­ ном дыхании, как у умирающего, пострадавшему надо немедленно делать искусственное дыхание. При возникновении у пострадавшего рвоты необхо­ димо повернуть его голову и плечи налево для удаления 58 рвотных масс. Когда пострадавший придет в сознание ему следует дать выпить 15—20 капель валерьянки и го­ рячий чай. При этом ему нельзя позволять двигаться до прибытия врача. Даже при отсутствии признаков жизни (дыхания, серд­ цебиения, пульса) нельзя считать пострадавшего мертвым. Смерть в первые минуты после поражения кажущаяся. По­ раженному может угрожать наступление действительной смерти в том случае, если ему немедленно не будет оказа­ на помощь в виде искусственного дыхания с одновремен­ ным массажем сердца. При правильном проведении искусственного дыхания и наружного массажа сердца у пострадавшего появляются следующие признаки оживления: улучшается цвет лица — оно приобретает розовый оттенок вместо сероземлистого с синеватым оттенком, который был до оказания помо­ щи, появляются самостоятельные дыхательные движения, которые становятся более равномерными по мере продол­ жения мероприятий по оживлению, сужаются зрачки. Меры по оживлению пострадавшего надо проводить не­ прерывно до тех пор, пока не будут достигнуты положи­ тельные результаты или не прибудет врач. 59 ЗАНЯТИИ В УЧЕБНЫХ КАБИНЕТАХ И ЛАБОРАТОРИЯХ 4.1. Обязанности учителя и учащихся при подготовке и проведении демонстрационных опытов и лабораторных работ При их подготовке и проведении нужно придержи­ ваться следующих правил: — демонстрационные опыты и лабораторные занятия должны быть тщательно продуманы учителем в отноше­ нии мер безопасности, а при их проведении учитель обя­ зан показывать пример точного соблюдения правил тех­ ники безопасности; — все опыты, предназначенные к проведению учащи­ мися, должны быть предварительно проделаны учителем; — вход посторонним лицам в кабинет во время прове­ дения практических занятий запрещается; — перед проведением учащимися эксперимента учи­ тель обязан проинструктировать их о порядке проведе­ ния данного опыта для предупреждения возможных не­ счастных случаев; — к практическим работам допускаются учащиеся, про­ шедшие инструктаж по технике безопасности; — практические работы в кабинете (лаборатории) про­ водятся только в присутствии учителя или лаборанта, или руководителя кружка, под их руководством и постоянным наблюдением за действиями учеников, за выполнением ими работ в строгом соответствии с правилами по технике безопасности; — перед началом практических занятий в кабинете про­ веряется исправность всего оборудования. В случае обнару­ жения каких-либо неисправностей, могущих создать по­ вышенную опасность, работа в кабинете не проводится до устранения этих неисправностей; — перед работой необходимо тщательно ознакомиться с описаниями приборов и, прежде чем включить прибор в 60 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ГИГИЕНА ТРУДА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИИ сеть, проверить, соответствует ли напряжение в сети тому, на которое рассчитан прибор; — используемые приборы должны быть исправны, от­ регулированы, содержаться в чистоте и регулярно про­ веряться; — корпуса приборов, где это необходимо, должны за­ земляться; — приборы на демонстрационном столе следует разме­ щать таким образом, чтобы во время опытов исключить всякую возможность попадания отлетевших деталей в уча­ щихся, для чего следует применять защитные экраны из органического стекла; — для проведения определенного рода опытов и их де­ монстраций необходимо иметь специальные подставки. Использовать вместо них случайные предметы (учебники, сумки учеников и т. д.) запрещается; — во время проведения опыта на демонстрационном столе не должно быть никаких посторонних предметов; — при проведении лабораторных работ или демонстра­ ций пользоваться разбитой или стеклянной посудой с тре­ щинами запрещается; — категорически запрещается оставлять без присмотра работающие электронагревательные приборы, горящие газовые горелки, спиртовки; — по окончании работы следует немедленно выключить электроприборы, закрыть газовые и водопроводные краны. — измерение параметров заземляющих устройств, а так­ же сопротивления изоляции электропроводов выполняет­ ся в соответствии с требованиями ПУЭ п.п. 1. 8. 36. и 1. 8. 37. ПТЭ п. п. Э. 2. 9., Э. 2. 13., ГТТБ Б. 3. 7. Заключение по резуль­ татам испытаний и измерений отражается в протоколах. Измерения и испытания проводятся один раз в год. 4.2. Использование средств защиты от механических, тепловых и других травмирующих факторов при постановке лабораторного эксперимента Защитная одежда. Для учителя, лаборанта и уча­ щихся при работе с химическими реактивами обязатель­ 61 ны халаты из хлопчатобумажной ткани. В них не должно быть добавок синтетических волокон, ибо в случае загора­ ния оплавляющиеся части халата трудно удалить с одежды. Халат имеет застежку только спереди, без пояса, рукава на манжетах с пуговицами. Длина халата должна быть такой, чтобы полы закрывали колени. Стирают халат не реже одно­ го раза в месяц, так как ткань способна адсорбировать окис­ лители и может вспыхнуть при небольшом нагревании. Защита глаз. Для защиты глаз от брызг кислот, щело­ чей и других водных растворов и твердых частиц использу­ ют очки полностью закрытые, с непрямой вентиляцией. Защита органов дыхания. Для защиты органов дыхания достаточно применять простейший респиратор ШБ-1 “Ле­ песток”. Защита кожи рук. Чаще употребляются перчатки и за­ щитные пасты. Перчатки должны обладать хорошей меха­ нической прочностью и быть достаточно длинны, чтобы плотно натягиваться на рукава халата во время работы. Для того чтобы снизить действие агрессивных жидко­ стей и растворителей на кожу рук, используют различные защитные пасты. Их наносят перед работой на чистые руки и смывают теплой водой с мылом. Время защитного дей­ ствия паст при попадании капель жидкостей: 2—3 мин. 4.3. Безопасность при выполнении лабораторных и практических работ При выполнении указанных работ необходимо при­ держиваться следующих правил: — ни один прибор нельзя использовать без предвари­ тельной проверки учителем; — при выполнении работ приборы нельзя оставлять у края стола. Их необходимо располагать таким образом, что­ бы было удобно вести работу, не перегибаясь через них или соединительные провода; — противопожарный режим в школе включает разра­ ботку эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупре­ ждения пожаров, выработку мероприятий, предотвра­ щающих распространение возникшего пожара и мер по его предотвращению; 62 — опыты, которые производятся с легковоспламеняю­ щимися или взрывоопасными веществами, производятся только учителем и только в вытяжном шкафу; — запрещается брать реактивы незащищенными рука­ ми. Для этого используют фарфоровые ложки, шпатели или совочки; — насыпать или наливать реактивы следует на столе (су­ хие — над листом бумаги, жидкие — над противнем); — просыпанный или пролитый случайно реактив ссы­ пать или сливать обратно в тару к основному количеству реактивов не разрешается; — при определении вещества по запаху нельзя накло­ няться над горлом сосуда и сильно вдыхать пары и выде­ ляющийся газ. Для этого нужно легким движением ладони над горлом сосуда направлять пары или газ к носу и вды­ хать осторожно; — нельзя выливать в раковины остатки кислот, щело­ чей, сернистых соединений, огнеопасных жидкостей, а также растворы, полученные после опыта. Эти вещества сле­ дует сливать в предназначенные для этой цели склянки; — укреплять сосуды в держателях штатива следует осто­ рожно, вращая сосуд вокруг оси, пока не почувствуется небольшое затруднение во вращении; — снимать с плиты сосуды (колбы, стаканы) с жидко­ стью, нагретой до температуры кипения или близкой к ней, следует осторожно, защитив руку полотенцем; — для исключения случаев ожога при нагревании сосуды с водой нельзя закрывать глухой пробкой; стеклянные кол­ бы необходимо ставить на асбестовые сетки; — нельзя зажигать спиртовку от уже горящей; — во время нагревания жидкостей нельзя заглядывать в сосуд (даже в пробирку) сверху, так как в случае возмож­ ного выброса нагретого вещества могут быть несчастные случаи; — осколки стекла, а также другие металлические опил­ ки со стола нельзя стряхивать руками, для этого необхо­ димо использовать щетку и совок. 63 4.4. Требования к размещению рабочих мест и оборудования По санитарным нормам предъявляются следующие требования к размещению рабочих мест (табл. 4.4.1): Таблица 4.4.1 Нормативные условия расстановки мебели Нормируемое расстояние Наименьшее значение расстояния, см Расстояние между столами, включая место для стульев 70 Расстояние между торцами аудиторных столов 60 Расстояние между столами и продольной стеной при отсутствии прохода 10 Расстояние между столом преподавателя и доской 90 Расстояние между демонстрационны м столом и доской 100 Расстояние от доски до первого ряда столов в кабинетах 200 Расстояние между демонстрационны м столом и первым рядом 110 Расстояние от пола до нижней кромки доски 90 64 ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ O J и СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ 5.1. Цель и задачи пожарной охраны Под пожарной охраной понимают систему государ­ ственных и общественных мероприятий, направленных на охрану от огня людей, государственной и общественной собственности и личного имущества граждан. Основная задача современной пожарной охраны — по­ жарная профилактика, заключающаяся в проведении сис­ темы мероприятий с целью предупреждения пожаров, ог­ раничения распространения возникших пожаров, созда­ ния условий для эвакуации людей из горящих зданий и успешного тушения пожаров. Работу пожарной охраны организуют по двум основ­ ным направлениям: первое — профилактическое, заклю­ чающееся в предупреждении пожаров и ограничении их размеров; второе — тушение возникших пожаров. К профилактическим мероприятиям можно отнести: — устранение непосредственных или возможных при­ чин пожаров (правильный и рациональный монтаж элек­ трооборудования, отопления, запрещение пользования от­ крытым огнем и курения в пожароопасных помещениях, запрещение хранения в необоснованных количествах го­ рючих материалов и т. п.); — ограничение распространения возможного пожара (со­ оружение противопожарных стен, преград, противопожар­ ные занавеси, водяные завесы, местные преграды и т. д.); — создание безопасных условий для вынужденной эва­ куации людей из зданий (противопожарные отсеки и сек­ ции, противодымная защита, устройство эвакуационных путей и выходов и т. п); — обеспечение возможности тушения пожаров (нали­ чие подъездных путей и проходов к зданиям, наличие дей­ ствующего пожарного водопровода и гидрантов, исправ­ ность наружных пожарных лестниц). 3 Чак. 2895 65 5.2. Государственный пожарный надзор Государственный пожарный надзор на территории республики осуществляется через Главное управление по­ жарной охраны и его периферийные органы. В соответствии с “ Положением о Государственном по­ жарном надзоре” на органы государственного надзора воз­ ложены организаторские функции, заключающиеся: — в разработке и издании правил, инструкций, техни­ ческих норм, обязательных для всех предприятий, учреж­ дений и отдельных лиц, и литературы по пожарной безо­ пасности; — в пропаганде вопросов борьбы с пожарами среди населения. Контрольные функции, которые состоят: — в осуществлении систематического контроля за вы­ полнением всеми объектами и отдельными лицами пра­ вил, инструкций и технических норм, регламентирующих пожарную безопасность; — в проверке выполнения требований пожарной безо­ пасности при проектировании и строительстве зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения; — в контроле и проверке боеспособности пожарных подразделений и исправности средств пожарной сигнали­ зации и пожаротушения во всех ведомствах, учреждениях и организациях. В соответствии с этими функциями органам Государст­ венного пожарного надзора предоставлено право: — проводить пожарно-техническое обследование всех объектов промышленного и гражданского назначения; — требовать от руководителей предприятий и учрежде­ ний, а также от отдельных лиц необходимые сведения для выяснения состояния пожарной безопасности того или иного объекта; — привлекать к административной или судебной ответ­ ственности лиц, виновных в нарушении правил, норм и инструкций по пожарной безопасности; — приостанавливать частично или полностью работу объекта в случае нарушений, создающих угрозу пожара. 66 5.3. Противопожарный режим в школе. Пожарная безопасность в школьных кабинетах, лабораториях и учебных мастерских Пожар гораздо легче предупредить, чем тушить его, поэтому основным принципом работы органов пожарной охраны и целью противопожарных инструкций является профилактика загораний. Ответственность за противопожарное состояние учеб- но-воспитательных учреждений возлагается вышеперечис­ ленными типовыми правилами персонально на руководите­ лей этих учреждений. Однако и другие работники должны заботиться о соблюдении правил пожарной безопасности. Директор школы: — организует изучение и выполнение “ Правил пожар­ ной безопасности”; — назначает ответственных за пожарную безопасность кабинетов и лабораторий, утверждает план эвакуации лю­ дей и имущества на случай пожара, устанавливает во всех помещениях строгий противопожарный режим и посто­ янно контролирует строжайшее соблюдение его всеми ра­ ботающими и учащимися; — периодически проверяет состояние пожарной безо­ пасности школы, наличие и исправность технических средств борьбы с пожарами; — обеспечивает дежурство, организует проведение за­ нятий по пожарной безопасности со школьниками, уста­ навливает порядок проведения инструктажей. По окончании инструктажа проводится проверка зна­ ний и навыков, полученных инструктируемыми. Каждый работник школы обязан: — четко знать и строго выполнять установленные пра­ вила пожарной безопасности, не допускать действий, ко­ торые могут привести к пожару или загоранию; — содержать в исправности первичные средства пожа­ ротушения; — в случае возникновения пожара вызвать пожарную команду и одновременно приступить к ликвидации пожа­ ра имеющимися в наличии силами и средствами. Для соблюдения противопожарного режима в каждом классе, кабинете, лаборатории, мастерских и других объ­ 67 ектах должны быть противопожарные инструкции. В этих инструкциях предусматривается: — специальные мероприятия для отдельных процессов, которые могут вызвать пожар, порядок и нормы хранения пожаро- и взрывоопасных веществ и материалов; — обязанности учителей, лаборантов, мастеров, уча­ щихся при возникновении пожара (правила вызова по­ жарной команды, порядок отключения электрооборудо­ вания и вентиляции, правила применения средств пожа­ ротушения, порядок эвакуации людей, материалов и ма­ териальных ценностей, последовательность осмотра и при­ ведение в безопасное состояние конкретного помещения). Инструкции вывешивают на видном месте. В помеще­ нии должны быть таблички с фамилиями лиц, ответст­ венных за пожарную безопасность. Ответственность за противопожарное состояние каби­ нетов, лабораторий, складов, мастерских и других объек­ тов, а также за своевременное выполнение в них противо­ пожарного режима возлагается приказом директора школы на учителей, лаборантов, заведующего учебной частью и т. д. Всем учителям следует знать, что демонстрация кино­ фильмов в школах и учебных заведениях с установкой ки­ нопроектора непосредственно в классной комнате, учеб­ ном кабинете или другой аудитории допускается только на узкопленочной киноаппаратуре передвижного типа при со­ блюдении следующих требований пожарной безопасности: — к работе на киноаппаратуре допускаются лица, имею­ щие квалификационные удостоверения демонстратора уз­ копленочного кино установленного образца, а также та­ лон по технике безопасности, выданный местными органа­ ми кинофикации и государственного пожарного надзора; — помещение, предназначенное для показа кинофиль­ мов, должно располагаться на первом этаже. Показывать кинофильмы на других этажах разрешается при наличии несгораемого перекрытия под зрительным залом и двух выходов с этажа на лестничные клетки; — во время демонстрации кинофильма в классной ком­ нате или в учебном кабинете разрешается присутствие уча­ щихся не более одной группы; — узкопленочный кинопроектор не должен устанавли­ ваться у выхода из класса или аудитории; 68 — электропроводка в помещении, где проводят показ кинофильмов, должна быть постоянного исполнения и отвечать требованиям устройства электроустановок. Под­ ключение к электропроводке кинопроектора допускается только исправными электрическими проводами при по­ мощи штепсельных розеток и вилок; — кинопроектор и усилительное (звуковоспроизводя­ щее) устройство должны соединяться между собой соот­ ветствующими проводами и обязательно заземлены; — провода, соединяющие киноустановку с сетью и громкоговорителем, не должны пересекать пути эвакуа­ ции учащихся; — кинофильмы, предназначенные для очередного по­ каза, необходимо хранить в плотно закрытых коробках или фильмоносках (металлических яуфах). В классах, мастерских, спортивном зале, коридорах и т. д. все проходы, эвакуационные выходы, тамбуры, лестни­ цы, подступы к материалам, средствам пожаротушения, средствам связи и пожарной сигнализации всегда должны быть свободными. На лестничных клетках зданий запреще­ но устраивать рабочие и складские помещения, устанав­ ливать оборудование, препятствующее передвижению лю­ дей. Запрещено оклеивать классы обоями, окрашивать стены и потолки масляными и нитрокрасками, устанавливать на окнах учебных помещений решетки; выполнять производ­ ственные операции на неисправном оборудовании; экс­ плуатировать нагревательные приборы, кроме систем цен­ трального и воздушного отопления. Запрещено размещать учеников младших классов на верхних этажах. Во время массовых мероприятий в школе (на вечерах, при проведении елок, демонстрации кинофильмов) не­ обходимо тщательно выполнять правила пожарной безо­ пасности. Вместимость зрительных и актовых залов должна соответствовать расчетному количеству людей, исходя из площади на одного зрителя не менее 0,7 м2 (в столовых, кафе, буфетах не менее 1,4 м2 на одно посадочное место). Места массового пребывания учащихся рекомендуется раз­ мещать в нижних этажах зданий. Помещения должны быть обеспечены необходимым количеством эвакуационных выходов; в помещении, рассчитанном на 50 и более чело­ век, этих выходов должно быть не менее двух. Выходы долж­ ны содержаться в исправном состоянии и оборудованы светящимися указателями. Ковры и ковровые дорожки в 69 помещениях с массовым пребыванием людей должны быть прикреплены к полу. В помещениях, где проводятся массовые мероприятия, запрещается: курить, устанавливать в проходах стулья, за­ крывать на замки двери эвакуационных выходов, закры­ вать окна помещений решетками, впускать в помещение людей в количестве, превышающем расчетное. При про­ ведении новогодних праздников елку надо устанавливать на устойчивом основании и с таким расчетом, чтобы вет­ ви не касались стен и потолка, на достаточном расстоя­ нии от печей и других нагревательных приборов. При от­ сутствии в помещении электрического освещения меро­ приятия у елки следует проводить только в дневное время. При проведении елки запрещено применять свечи, зажи­ гать фейерверки, украшать елку целлулоидными игрушка­ ми, а также марлей и ватой, не пропитанными огнеза­ щитными составами. Иллюминация елок должна быть вы­ полнена с соблюдением правил устройства электроуста­ новок. Напряжение на лампочках должно быть не выше 12 В, а мощность их — не более 25 Вт. Ответственность за проведение массовых мероприятий возлагается на руководителя учебного учреждения, без раз­ решения которого такие мероприятия проводить запреща­ ется. Он назначает ответственных дежурных, проинструк­ тированных о правилах пожарной безопасности, допуска­ ет к демонстрации кинофильмов киномеханика, имеющего удостоверение и талон по технике безопасности. Территорию школы необходимо содержать в чистоте: мусор, опавшую листву, отходы мастерских своевременно убирать и вывозить в отведенные места. Дороги и проезды следует поддерживать в исправном состоянии, по ним дол­ жен быть обеспечен свободный проезд к любому зданию и сооружению. Стационарные пожарные лестницы, а также ограждения на крышах зданий необходимо содержать в ис­ правном состоянии. На территории школы нельзя разво­ дить костры. 5.4. Характеристика огнегасящих средств Горение — это химический процесс соединения веще­ ства с кислородом, сопровождающийся выделением те­ пла и света. 70 Пожар — это неконтролируемое горение вне специаль­ ного очага, наносящее материальный ущерб. Взрыв — это процесс освобождения большого количе­ ства энергии в ограниченном объеме за короткий проме­ жуток времени. Различают следующие механизмы прекращения горе­ ния: физическое воздействие на горение (разбавление кон­ центрации реагирующих веществ, изоляция реагирующих веществ, охлаждение реагирующих веществ) и химическое торможение реакции горения. Сущность прекращения горения разбавлением концент­ рации реагирующих веществ заключается в том, что в зону горения направляют негорючие теплостойкие вещества до тех пор, пока образующаяся в зоне реакции смесь станет негорючей. Это достигается с помощью инертных газов, водяного пара, продуктов сгорания, диоксида углерода. Прекратить процесс горения изоляцией реагирующих веществ возможно путем отделение горючих веществ или зоны горения от кислорода воздуха. В качестве огнетуша­ щих средств используют войлок, асбест, песок, тальк, зем­ лю, химическую и воздушную пену, воду, негорючие га­ зообразные вещества. Прекратить горение можно, если понизить температу­ ру (охладить) горящие вещества до температуры ниже тем­ пературы их воспламенения. При химическом торможении реакции горения огнега­ сящие вещества вступают в реакцию с продуктами горе­ ния, в результате чего процесс горения замедляется или прекращается. Например, галоидированные углеводороды, разлагаясь при высокой температуре, образуют вещества, вступающие в реакцию с продуктами горения. 5.5. Табельные средства пожаротушения в школе (пожарные краны, пенные, углекислотные и порошковые огнетушители, песок, огнезащитная ткань), их устройство, принцип действия, тактико-технические характеристики К табельным средствам пожаротушения в школе от­ носятся пожарные краны, пенные, углекислотные и по­ рошковые огнетушители, песок, огнезащитная ткань. 71 Самое распространенное и достаточно эффективное средство тушения пожаров — вода. Она обладает большой теплоемкостью и проникающей способностью, что обес­ печивает ей хорошие огнегасящие свойства. Смоченные водой поверхности горючих веществ ограничивают доступ кислорода в очаг горения. При испарении воды ее объем увеличивается в 1700 раз, образующийся пар вытесняет кислород воздуха из зоны горения. Кроме того, попадая на горящий предмет, вода охлаждает его не только снаружи, но и внутри, проникая в глубь вещества через поры, щели и трещины; при этом понижается температура горящего вещества, компактная струя воды сбивает пламя и тормо­ зит горение. Водой тушат большинство твердых горючих веществ. Но вода имеет и недостатки: у нее невысокая сма­ чивающая способность; она замерзает при 0 °С, электро- проводна, неприменима для тушения горючих жидкостей, которые легче воды (бензин, керосин, дизельное топливо). Песок служит для тушения твердых горючих веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разливших­ ся на поверхности в небольших количествах, кино- и фо­ топленок, а также сорванных электропроводов. При этом песок должен быть сухим и чистым. Попадая на горящие предметы и вещества, песок охла­ ждает их и, изолируя от кислорода воздуха, способствует прекращению горения. Противопожарную ткань применяют в качестве первич­ ного средства тушения горящей электропроводки или элек- тро- и радиоаппаратуры, небольшого количества легко­ воспламеняющихся и горючих жидкостей, а также заго­ ревшейся одежды на человеке. В этом качестве используют противопожарную ткань из асбеста или грубого шерстяного сукна размером 1,5—1,5 м. Противопожарную ткань используют также для предо­ хранения лица и одежды от воздействия тепловых лучей при приближении к очагу горения. В этом случае, развер­ нув ткань и удерживая ее перед собой, приближаются к горящему предмету и, набросив на него ткань, применя­ ют и другие средства тушения пожара. По типу огнегасящего вещества существующие огнету­ шители делят на пенные, газовые и порошковые. В химически-пенных огнетушителях образование пены в момент их использования происходит за счет химической 72 реакции, протекающей при смешивании кислотной и ще­ лочной частей заряда. Выделяющийся при реакции газо­ образный диоксид углерода создает в баллоне повышен­ ное давление, благодаря чему происходит выброс струи пены через специальное отверстие—спрыск. В настоящее время применяют ручные ОХП—10 (химически-пенные огнетушители). Для пуска огнетушителя в работу нужно шпилькой прочистить спрыск, повернуть расположенную на крышке огнетушителя рукоятку до отказа (на 180° в вертикальной плоскости), взять огнетушитель правой рукой за боковую ручку, а левой — за юбку под нижним днищем и быстро перевернуть крышкой вниз (огнетушитель не требует для приведения в действие каких-либо ударов). Длина выбрасываемой огнетушителем струи пены око­ ло 8 м, продолжительность работы — 60—65 с. Пена облада­ ет свойством изолировать горящее вещество от зоны горе­ ния и создавать препятствия для поступления кислорода в очаг горения. Пенные огнетушители используют для туше­ ния почти всех твердых веществ и некоторых легковоспла­ меняющихся жидкостей (бензин, керосин и др.). Одним огнетушителем можно потушить горящую жидкость на площади 0,75—1 м2. Этого вида огнетушителями нельзя ту­ шить: загоревшиеся электрические установки и электро­ сети, находящиеся цод напряжением, так как пена явля­ ется проводником электрического тока; щелочные метал­ лы, т. к. они, взаимодействуя с водой, выделяют водород; спирты, разрушающие пену. К газовым огнетушителям относятся углекислотные, аэрозольные, углекислотно-бромэтиловые. Они предназна^ чены для тушения электрических установок, находящихся под напряжением, двигателей внутреннего сгорания, авто­ мобилей, книг, ценных материалов в музеях, архивах и т. п. В настоящее время выпускают следующие типы углеки­ слотных огнетушителей: ОУ—2, ОУ—5, ОУ—8. Огнетуши­ тель ОУ состоит из стального баллона вместимостью соот­ ветственно 2,5 и 8 л, запорно-пускового приспособления (вен­ тиля) и диффузора (раструба), предназначенного для полу­ чения снегообразного диоксида углерода. Огнетушитель за­ полняют жидкой углекислотой под давлением 6 • 106 Н /м2. При открывании вентиля жидкий диоксид углерода изли­ вается через диффузор, испаряется, занимая в газовой форме объем в 400—500 раз больший. Быстрое испарение 73 приводит к образованию твердого белого порошка — “сне­ га” , имеющего температуру - 79 °С. Длина выбрасывае­ мой струи составляет 2—3,5 м, продолжительность рабо­ ты — 30—40 с. В последнее время для тушения щелочных металлов, дви­ гателей внутреннего сгорания, электроустановок, горю­ чих и легковоспламеняющихся жидкостей стали исполь­ зовать порошковые огнетушители. В качестве огнетушащих веществ в них применяют галоидированные углеводороды. Работа ручных порошковых огнетушителей ОП—1 (“Мо­ мент”), ОПС—6 и ОПС—10 основана на принципе выбра­ сывания огнетушащего порошка под действием сжатых газов, заключенных в баллончике, присоединенном к кор­ пусу огнетушителя. Эти огнетушители могут ликвидиро­ вать огонь на 0,15—0,25 м2 при продолжительности работы 40—80 с. Этими огнетушителями нельзя тушить твердые и тлеющие материалы. 5.6. План пожаротушения, действия по сигналам пожарной опасности Каждый работник учебного заведения, обнаружив пожар, обязан немедленно сообщить об этом в пожарную охрану, указать при этом точное место пожара и наличие в здании людей; до прибытия пожарной помощи учителя и администрация обязаны принять все меры к эвакуации учащихся в безопасное место из помещения, где возник пожар, и из помещений, которым угрожает опасность за­ горания, и приступить к тушению пожара имеющимися средствами. Руководитель учебного заведения или другое должно­ стное лицо обязаны: проверить, вызвана ли пожарная команда; совместно с педагогическим (обслуживающим) персоналом организовать эвакуацию учащихся и возгла­ вить руководство тушением пожара до прибытия пожар­ ных частей; по прибытии подразделений пожарной охра­ ны сообщить все необходимые сведения о наличии в зда­ нии людей, об очаге пожара, о мерах, предпринятых по его ликвидации. 74 5.7. План эвакуации школьников и имущества Для обеспечения организованного проведения эвакуа­ ции учащихся в случае возникновения пожара заранее раз­ рабатывают план эвакуации людей и имущества. План вклю­ чает мероприятия, обеспечивающие: своевременное опо­ вещение о пожаре, выход всех людей наружу по кратчай­ шим безопасным путям, спокойствие и порядок при дви­ жении, порядок и последовательность эвакуации имуще­ ства и тушения пожара первичными средствами. План эва­ куации состоит из двух частей: текстовой (инструкция) и графической. В инструкции излагают обязанности лиц, осу­ ществляющих эвакуацию, порядок исполнения обязанно­ стей. В графической части приводят маршруты движения и соответствующие пояснения к ним. План эвакуации утверждает руководитель и объявляет приказ по учреждению о вступлении его в действие. Затем он определяет сроки изучения и практической отработки этого плана с сотрудниками. Изучение плана заключается в общем ознакомлении с ним лиц, ответственных за эвакуацию; изучение этими лицами своих обязанностей и порядка выполнения их, практической отработке дейст­ вий на условном пожаре. План эвакуации составляют в двух экземплярах, один из них вывешивают в помещении, дру­ гой хранят в деле у руководителя школы. На графической части плана эвакуации направление движения эвакуационных потоков указывают стрелками. 5.8. Действия учителя в случае пожара Во всех случаях возникновения экстремальной ситуа­ ции в классе или учебном кабинете учитель обязан: вы­ ключить технические средство обучения (кинопроектор, телевизор, магнитофон и т. д.); включить свет в классной комнате или учебном кабинете; принять немедленные меры к предотвращению паники среди учащихся и к их эвакуации из этого помещения; сообщить о пожаре в ближайшую по­ жарную часть и приступить к тушению пожара имеющимися противопожарными средствами. В случае необходимости ока­ зать пострадавшему первую медицинскую помощь. 75 ОХРАНА ТРУДА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИИ ПОХОДОВ И ЭКСКУРСИЙ, ОБЩЕСТВЕННО-ПОЛЕЗНОГО ТРУДА И ДРУГИХ ВНЕКЛАССНЫХ И ВНЕШКОЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ 6.1. Меры безопасности при проведении экскурсий и походов, при организации купания В процессе трудового обучения и с целью профори­ ентации большое место уделяется такой форме обучения, как экскурсия. Экскурсии совершают на промышленные предприятия, стройки, объекты сельскохозяйственного производства, в лес и т. п. Их проводят в те места, где обеспечена полная безопасность для всех экскурсантов. Перед проведением экскурсии на промышленное предпри­ ятие определяют место проведения экскурсии, маршрут следования, объекты демонстрации, день и время экскур­ сии. Все это представители учебного заведения согласуют с администрацией объекта экскурсии и оформляют слу­ жебной запиской с подписями руководителя учебного за­ ведения, руководителя экскурсии от школы и представи­ теля промышленного предприятия. Руководителем экскур­ сии от учебного заведения назначают преподавателя, ве­ дущего занятия, а от предприятия (стройки) — инженера по технике безопасности или другое ответственное и ква­ лифицированное лицо. Руководители экскурсии ответственны за соблюдение правил техники безопасности, промышленной санитарии и охрану жизни и здоровья обучающихся. Они должны по­ стоянно контролировать учащихся во время проведения экскурсии на территории промышленного объекта (строй­ ки). Перед каждой экскурсией обучающихся нужно озна­ комить с общей характеристикой объекта, маршрутом сле­ дования и мерами предосторожности. Инструкция по тех­ нике безопасности во время экскурсий для обучающихся должна быть вывешена на видном месте в помещении ка­ бинетов (лабораторий), по профилю которых их проводят. 6 76 У руководителя экскурсии должна быть походная ап­ течка, он должен уметь оказывать первую помощь. Перед выходом на экскурсию (в поход), по прибытии на место экскурсии, после окончания экскурсии и вывода учащихся с объекта, перед отправлением в обратный путь и затем по возвращении с экскурсии, руководитель про­ веряет наличие учащихся по списку. В экскурсии должно участвовать не более 25 человек. Экс­ курсантам запрещено производить какие-либо воздейст­ вия на объекты экскурсии. В случае аварийной ситуации на месте экскурсии, экскурсантов выводят в заранее выбран­ ное безопасное место. Некоторые дополнительные требования по безопас­ ности обучающихся возникают на экскурсиях (в похо­ дах) по родному краю и на объекты сельскохозяйствен­ ного производства. Во время экскурсий на сельскохозяйственные объекты нельзя отдыхать на поле, вблизи обочин и работающих машин, есть немытые овощи, фрукты. Перед проведением похода по родному краю руководи­ тель должен тщательно ознакомиться с участком природно­ го окружения, куда совершается поход, выбирая места, где нет опасности нападения хищников, ядовитых животных, где нет трясин. Желательно, чтобы в походах с детьми на одного взрослого приходилось не более 10—15 школьников. Перед походом учащихся знакомят с ядовитыми расте­ ниями (дурман, белена, волчье лыко, бледная поганка), опасными животными и насекомыми (змеи, клещи и т. п.), дают рекомендации по одежде и обуви, удобной для экс­ курсии. Категорически запрещается во время экскурсии снимать обувь и ходить босиком, есть неизвестные ягоды, выкапывать растения незащищенными руками. Не разрешается пить во время походов воду из открытых водоемов, поэтому каждому рекомендуется захватить из дома питьевую воду во фляжке или пластмассовой бутылке. Во время экскурсий, походов, после работы, особенно в сельской местности и при наличии вблизи открытых во­ доемов, учащиеся стараются выкупаться в них. Однако анализ школьного травматизма показывает, что большое количество тяжелых и смертельных несчастных случаев ежегодно связано именно с купанием школьников и сту­ дентов в реках, озерах, прудах и т. п. Объясняется это тем, 77 что купающиеся не соблюдают элементарных правил пове­ дения на воде, некоторые не умеют плавать, а руководители не всегда правильно и безопасно организуют купание. Перед тем как допустить учащихся к купанию, необхо­ димо обследовать водоем с точки зрения безопасности его использования для купания, определить места для купа­ ния, оборудовать их спасательными средствами, оградить их сигнальными буями или флажками, согласовать и по­ лучить разрешение санитарной эпидемиологической стан­ ции (СЭС) и общества спасения на водах (ОСВОДа) на купание в этих местах. Купание учащихся разрешается про­ водить в специально отведенных местах в присутствии ме­ дицинского работника. Для не умеющих плавать купание организуют в специ­ ально ограниченных местах глубиной не более 1,2 м. При купании необходимо выделить лодку и дежурных спасате­ лей (не менее двух) из числа специально обученных и хо­ рошо плавающих. В каждой лодке должны быть спасатель­ ные принадлежности: пробковые пояса, спасательные кру­ ги; по борту лодки должна быть протянута веревка, за кото­ рую может держаться человек, находящийся в воде. Правила безопасного поведения на воде: — перед купанием необходимо отдохнуть; — в воду входить на мелком месте; — во время купания нельзя стоять без движения; — купаться рекомендуется при температуре воды не ниже 17—19 °С и температуре воздуха не ниже 21—23 °С; — продолжительность купания не должна превышать 15 мин. Длительное пребывание в воде может привести к сильному переохлаждению тела и опасным для жизни су­ дорогам; — время купания определяется по местным условиям, но не ранее чем через 2 ч после принятия пищи. Организацию купания и непосредственный контроль за его проведением осуществляет учитель. Ответственный за купание должен находиться на берегу и перед заходом в воду и при выходе из нее проверять наличие купающихся. Купание запрещается: — ночью; — без разрешения учителя; — в необорудованных местах; — в отсутствие ответственного лица; 78 — во время, не предусмотренное по распорядку дня. При купании запрещается: — использовать спасательные средства для посторонних целей; — применять снаряжение для подводного плаванья; — заплывать за оградительные знаки мест, отведенных для купания; — подплывать к моторным, парусным судам, весель­ ным лодкам, баржам и т. п.; — взбираться на технические и предупредительные зна­ ки, буйки и прочие предметы; — загрязнять воду и берег, бросать стеклянную посуду, жестяные банки; — стирать белье; — прыгать в воду с сооружений, не приспособленных для этих целей; — толкать товарища с берега, с вышки в воду. К школьникам, нарушающим эти требования, приме­ няются дисциплинарные взыскания. 6.2. Требования безопасности при работе учащихся в сельскохозяйственном производстве Учащиеся VIII—X классов в период летних каникул принимают участие в общественно полезном труде. При использовании учащихся в сельскохозяйственном производстве необходимо обеспечить здоровые и безопас­ ные условия их труда и быта. При этом надо руководство­ ваться действующими законами о труде подростков, пра­ вилами и инструкциями по технике безопасности и про­ изводственной санитарии. Перед началом сельскохозяйственных работ следует про­ вести углубленный медицинский осмотр учащихся, в не­ обходимых случаях им должны быть сделаны профилакти­ ческие прививки. Нельзя привлекать школьников к работам, опасным в эпидемиологическом отношении, а также связанным с применением ядохимикатов. Режим труда и дня должен устанавливаться по согласованию с местными органами санитарно-эпидемиологической службы в соответствии с 79 возрастом, полом и состоянием здоровья учащихся (по за­ ключению врача). Рабочий день учащихся не должен пре­ вышать 4 часа при общей продолжительности труда не более 2—3 недель. Инструменты инвентарь, с которыми работа­ ют школьники, должен быть исправным, налаженным, соответствующим их возрасту и росту по массе и размерам. Обязательным условием обеспечения охраны труда явля­ ется их обучение и инструктирование по технике безопас­ ности с оформлением в журнале инструктажей. Содержание сельскохозяйственных работ для учащихся может быть следующим: участие в уходе за сельскохозяй­ ственными культурами, в уборке урожая, выращивание цветочно-декоративных, овощных, полевых и кормовых культур, плодово-ягодных растений. Школьники могут при­ влекаться к прополке, прорывке растений, производить вручную уборку сена. Размещение учащихся в стационарном лагере возмож­ но только при наличии санитарного паспорта установлен­ ного образца, оформленного органами санитарного над­ зора СЭС. В лагере должно быть организовано четырехра­ зовое питание. В санитарной зоне необходимо иметь умы­ вальники, туалеты и помойные ямы. Продолжительность ночного сна — не менее 9 часов. Распорядок дня должен предусматривать проведение ут­ ренней зарядки, гигиенических и закаливающих проце­ дур, спортивных и культмассовых мероприятий. Необхо­ димо в течение дня менять виды трудовой деятельности. Во время работы следут обеспечивать учащихся доброка­ чественной питьевой водой, аптечками, необходимой спец­ одеждой, предохранительными приспособлениями. Одежда должна предохранять от перегрева, запыления. Для отдыха предусматривается специальное место. Постоянный контроль за соблюдением школьниками техники безопасности осуществляет администрация шко­ лы, отделы образования, совхозы, колхозы и органы го­ сударственных, профсоюзных и ведомственных инспекций. При работе с простейшими сельскохозяйственными ору­ диями необходимо: переносить лопаты, грабли, вилы в вертикальном положении так, чтобы рабочая их часть была направлена вниз; при переноске земли, удобрений нужно соблюдать установленные нормы по переноске тяжестей, равномерно нагружая обе руки; при прополке необходимо 80 работать в перчатках. Школьникам запрещено опрыски­ вать и опылять растения ядохимикатами, есть немытые кор­ неплоды, овощи, ягоды, фрукты. По окончании работы надо очистить инвентарь, поло­ жить его на установленные места, снять рабочую одежду и тщательно вымыть руки. 6.3. Безопасность при перевозке учащихся на автотранспорте Перевозку людей, как правило, необходимо произ­ водить на транспортных средствах, предназначенных для этой цели. Перед началом движения водитель должен убе­ диться в том, что обеспечены условия безопасной перевоз­ ки,.закрыть двери и не открывать до полной остановки. Безопасность движения зависит от мастерства вожде­ ния, дисциплинированности, хорошего знания “Правил дорожного движения” водителями, технического состоя­ ния автомобиля. К управлению автомобилем привлекают­ ся опытные водители со стажем работы не менее трех лет. Школьников перевозят в автобусах. Количество пере­ возимых не должно превышать числа мест для сидения. Пе­ ревозка стоящих людей категорически запрещена. С деть­ ми должны находиться два взрослых человека, фамилии которых вносятся в путевой лист. При перевозке групп де­ тей на транспортном средстве должны быть спереди и сзади установлены квадратные опознавательные знаки желтого цвета с каймой красного цвета и черным изображением символа дорожного знака “Дети”, а в светлое время су­ ток, кроме того, должен быть включен ближний свет фар. При перевозке школьников скорость не должна превы­ шать 60 км/ч. Опасны резкие торможения, так как при замедлении выше 3,5—4 м/с2 люди теряют равновесие, а это может привести к травмам и к нарушению равновесия автомобиля. Перед поездкой водитель обязан проинструктировать пассажиров о порядке посадки и высадки. Вне кабины должен быть легкосъемный огнетушитель. Грузовые автомобили, выделенные для постоянной перевозки людей, дополнительно оборудуют тентом, лестницей, элек­ трическим освещением внутри кузова. Чтобы люди в откры­ 81 том кузове не отравились выхлопными газами, конец вы­ хлопной трубы выводят за пределы заднего борта на 3—5 см. При определении технического состояния транспорт­ ного средства, предназначенного для перевозки людей, тщательно проверяют рулевое управление, тормоза, ходо­ вую часть (нельзя устанавливать шины с изношенным про­ тектором). О технической пригодности транспортного сред­ ства делают отметку в путевом листе. Перевозить с пасса­ жирами грузы, кроме их багажа, не разрешается. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ 7.1. Закон и нормативные документы в области энергосбережения Основное место в административном управлении энергосбережением занимает нормативно-правовое регу­ лирование, включающее разработку и принятие законо­ дательных, нормативных и иных актов, стимулирующих потенциальных участников процесса энергосбережения к осуществлению энергоэффективных мероприятий, форми­ рующих законодательную базу энергосбережения. Во многих странах — Франции, Германии, Японии и других — после энергетического кризиса 1973 года были приняты законы, касающиеся эффективного использова­ ния энергии. В 90-х годах после изменения структуры эко­ номики в странах СНГ составляющая стоимости энергии в конечном продукте, работе или услугах стала играть до­ минирующую роль и проблема эффективного использова­ ния энергии стала одной из первоочередных. В связи с этим в 1994 году на Украине был принят Закон «Об энергосбе­ режении». Затем аналогичные законы были приняты в 1996 году в России и в 1998 году в Беларуси. Общие прин­ ципы законов об энергосбережении стран СНГ во многом совпадают, но имеют отличие в деталях, характеризую­ щих особенности развития каждого государства. 7 82 Что такое закон? Закон — постановление государствен­ ной власти, нормативный акт, принятый государствен­ ной властью; установленные государством обязательные правила; обладает высшей юридической силой по отно­ шению к другим нормативным актам. Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении» был принят и вступил в силу в июне 1998 г. Им регулируются отношения, возникающие в процессе деятельности юри­ дических и физических лиц в сфере энергосбережения, в целях повышения эффективности использования топлив­ но-энергетических ресурсов, и определяются правовые ос­ новы этих отношений. Закон устанавливает энергосбереже­ ние в качестве приоритета государственной политики в ре­ шении энергетической проблемы в Республике Беларусь. Структура Закона «Об энергосбережении» представле­ на в таблице 7.1.1. Он состоит из пяти глав. 1. Общие положения. 2. Основы государственного управления энергосбере­ жения. 3. Экономические и финансовые механизмы энергосбе­ режения. 4. Ответственность за нарушение законодательства об энергосбережении. 5. Заключительные положения. Прокомментируем некоторые положения этого доку­ мента. В главе 1 дается толкование основных терминов из области энергосбережения и энергетики (ст. 1). Энергосбережение — организационная, научная, прак­ тическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц. Эта деятельность направлена на снижение расхода (потерь) топливно-энер­ гетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации. Топливно-энергетические ресурсы — совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике. Вторичные энергетические ресурсы — энергия, получае­ мая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побоч­ ного продукта основного производства и не применяемая в этом технологическом процессе. 83 Структура Закона «Об энергосбережении» Таблица 7. / . / Главы Статьи .Vl> Наименование № Наименование 1. О бщие положения 1 2 3 4 Основные понятия. Законодател ьство. Субъекты отнош ения в сфере энерго­ сбережения. М еждународное сотрудничество в сф е­ ре энергосбережения. 2. О сновы г о су д а р ст ­ венного управления энергосбереж ением 5 6 7 8 9 10 1 1 12 13 14 15 16 17 Основные принципы государственного управления. Государственное управление в сф ере энергосбережения. Учет топливно-энергетических ресурсов. Программы энергосбережения. Научно техническое обеспечение в сф е­ ре энергосбережения. Нормы расхода топлива и энергии. Стандартизация, сертификация и мет­ рология в сфере энергосбережения. Государственный надзор за рациональ­ ным использованием топливно-энерге­ тических ресурсов. Государственная экспертиза энергетиче­ ской эффективности проектных решений. Проведение энергетического обследова­ ния предприятий, учреждений, органи­ заций. Государственное статистическое наблю­ дение за эффективным использовани­ ем топливно-энергетических ресурсов. Образование и подготовка кадров для сферы энергосбережения. И нформационное обеспечение деятель­ ности по энергосбережению . Экономические и финансовые меха­ низмы эн ер госбер е­ жения 18 19 20 Источники финансирования. Р еспубликанский ф он д “ Э н е р г о с б е ­ реж ение”. Экономическое стимулирование энергосбережения. 4. О тветствен ность за нарушение законода­ тельства об эн ер го ­ сбереж ении 21 Ответственность за нарушение законо­ дательства об энергосбереж ении. Заключительные положения 22 Вступление в силу настоящего Закона. 84 Эффективное использование топливно-энергетических ре­ сурсов - использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при сущест­ вующем уровне развития техники и технологий, и соблю­ дении законодательства. Рациональное использование топливно-энергетических ре­ сурсов — достижение максимальной эффективности исполь­ зования топливно-энергетических ресурсов при существую­ щем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства. Показатель энергоэффективности — научно обосно­ ванная абсолютная или удельная величина потребления топливно-энергетических ресурсов (с учетом их норма­ тивных потерь) на производство единицы продукции (работ, услуг) любого назначения, установленная нор­ мативными документами. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии — источники электрической и тепловой энергии, использую­ щие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и про­ мышленных водостоков, энергию ветра, солнца, редуци­ руемого природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твердых бытовых отходов. Пользователи топливно-энергетических ресурсов — субъ­ екты хозяйствования независимо от форм собственности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц или предпринимателей без образования юридического лица, а также другие лица, ко­ торые в соответствии с законодательством Республики Бе­ ларусь имеют право заключать хозяйственные договоры, и граждане, использующие топливно-энергетические ресурсы. Производители топливно-энергетических ресурсов — субъекты хозяйствования независимо от форм собствен­ ности, зарегистрированные на территории Республики Беларусь в качестве юридических лиц, для которых любой из видов топливно-энергетических ресурсов, используемых в республике, является товарной продукцией. В соответствии со 2-й статьей, законодательство об энер­ госбережении включает не только рассматриваемый закон, но и другие законодательные акты: постановления прави­ тельства, нормативы, ведомственные документы. Если эти акты противоречат Закону «Об энергосбережении», они не должны иметь юридической силы. 85 В статье 3 Закон определяет субъектов отношений в сфере энергосбережения, к которым относятся физические и юридические лица, прямо или косвенно связанные с про­ изводством, преобразованием, передачей и потреблением энергии. Прямое отношение к энергетике имеют те, кто непосредственно участвует в энергетической цепочке по­ лучение — потребление энергии. Косвенно к субъектам отношений принадлежат разработчики и производители оборудования, систем управления и средств контроля для повышения эффективности использования энергии. В главе 1 (ст. 4) также устанавливаются принципы меж­ дународного сотрудничества, которые включают: — обмен энергоэффективными технологиями; — участие в международных проектах в области энерго­ сбережения; — приведение показателей энергоэффективности в со­ ответствие с международными стандартами. Отличие стандартов Беларуси по энергопотреблению конечной продукции может служить препятствием для ее экспорта.. Например, холодильники, производимые Минским заводом холодильников, в 1999 году потреб­ ляли электроэнергии на 10% больше по сравнению с нормами Германии и других стран, что ограничивало их экспорт в эти страны. В главе 2 Закона устанавливаются основы государствен­ ного управления энергосбережением. Основным принци­ пом государственной политики и управления (ст. 5) явля­ ется создание правовых и экономических условий, обес­ печивающих приоритетность и способствующих заинтере­ сованности в энергосбережении всех субъектов в сфере про­ изводства, транспортировки, преобразования и потребле­ ния энергии. Принципы государственного управления в сфере энер­ госбережения в Беларуси осуществляются через уполно­ моченный орган — Комитет по энергоэффективности, который регулирует деятельность в сфере энергосбереже­ ния и создает условия для эффективного использования топливно-энергетических ресурсов (ст. 6). Управление энер­ госбережением проводится и с помощью территориаль­ ных структур Государственного надзора за рациональным использованием ТЭР. 86 Государственное регулирование энергосбережения осу­ ществляется через обязательный учет и нормирование рас­ хода топливно-энергетических ресурсов (ст. 7, 10). Прогрес­ сивные нормы расхода топлива и энергии в обязательном порядке включают в технологические регламенты, паспор­ та, ремонтные карты, технологические инструкции. Они разрабатываются, утверждаются и пересматриваются пра­ вительством Республики Беларусь. В соответствии с законом (ст. 11), энергопотребляющая продукция, работа и услуги должны удовлетворять стан­ дартным требованиям, установленным нормативными до­ кументами, что обеспечивает их конкурентоспособность на мировом рынке и способствует рациональному исполь­ зованию ТЭР. Этой цели служит и сертификация про­ дукции, работ и услуг. Достоверность данных обеспечива­ ется единством измерений при осуществлении мероприя­ тий по энергосбережению. Законом (ст. 11) устанавливается обязательная государ­ ственная экспертиза с целью проверки соответствия про­ ектов, хозяйственной, управленческой и инвестиционной деятельности целям и требованиям энергосбережения, а также с целью определения достаточности и обоснован­ ности предусмотренных мер по энергосбережению. С целью оценки эффективности использования ТЭР и обеспечения их экономии законом предусмотрено прове­ дение энергетического обследования предприятий, учре­ ждений, организаций (ст. 14). Обязательному энергетиче­ скому обследованию подлежат организации, годовое по­ требление ТЭР которыми составляет более ! ,5 тыс. т у. т. Дополнительные нормативные акты правительства уста­ навливают, что энергетическое обследование должно про­ водится не менее чем раз в 5 лет. Финансирование работ по энергетическому обследованию производится за счет обследуемых предприятий, а также за счет средств рес­ публиканского фонда «Энергосбережение». Реализация энергосбережения во всех сферах деятельно­ сти осуществляется через образование и подготовку кадров. А также информационное обеспечение путем (ст. 16, 17): — чтения специальных курсов по энергосбережению; — пропаганды эффективного использования ТЭР, в том числе и через средства массовой информации; 87 — создания энергоэффективных демонстрационных про­ ектов и зон, — организации выставок и консультационных пунктов для предоставления информации по вопросам энергосбе­ режения, — обсуждения программ энергосбережения. Одним из основных механизмов управления энергосбе­ режением является поощрение организаций, способствую­ щих эффективному использованию ТЭР, и наказание тех, кто нарушает правила использования энергии, регламен­ тируемые настоящим законом. Для этого предусмотрены наиболее действенные экономический и финансовый ме­ ханизмы энергосбережения. В целом финансирование ме­ роприятий по энергосбережению осуществляется за счет средств республиканского и местных бюджетов, респуб­ ликанского фонда «Энергосбережение», средств юриди­ ческих и физических лиц, направляемых добровольно на эти цели (ст. 18). Пользователи и производители ТЭР, осуществляющие мероприятия по энергосбережению, могут получить льго­ ты в виде дотаций, субсидий за счет республиканского фонда «Энергосбережение» или других целевых фондов. Фонды формируются за счет экономических санкций, при­ меняемых к нарушителям законодательства в области энер­ госбережения. Такими нарушениями могут быть: — перерасход топлива, тепловой и электрической энер­ гии сверх установленных норм; — несвоевременная установка приборов учета ТЭР; — использование ТЭР без утвержденных норм их расхода; — нарушение правил использования электрической и тепловой энергии. Юридические и физические лица, виновные в наруше­ нии законодательства об энергосбережении, несут ответ­ ственность в соответствии с законодательством Республики Беларусь (ст. 21). Для исполнения Закона Республики Бе­ ларусь «Об энергосбережении», и реализации государст­ венной политики энергосбережения были внесены изме­ нения и дополнения в Кодекс Республики Беларусь «Об административных правонарушениях». В нем предусматри­ вается административная ответственность за нерациональ­ ное использование топливно-энергетических ресурсов. А также принят целый ряд нормативно технических доку­ 8 8 ментов, которые регулируют деятельность юридических и физических лиц по эффективному использованию топлив­ но-энергетических ресурсов и другим вопросам, связан­ ным с реализацией государственной энергосберегающей политики. 7.2. Структура и принципы управления энергосбережением в Республике Беларусь Формирование основ политики энергосбережения в республике целенаправленно ведется с 1993 года, со вре­ мени образования межведомственного республиканского органа — Государственного комитета по энергосбереже­ нию и энергетическому надзору Республики Беларусь (с 24.09.2001 г. — Комитет по энергоэффективности при Со­ вете Министров Республики Беларусь). Основными принципами государственного управления в сфере энергосбережения являются: — осуществление государственного надзора за рацио­ нальным использованием топливно-энергетических ресурсов; — разработка государственных и межгосударственных научно-технических, республиканских, отраслевых и ре­ гиональных программ энергосбережения и их финанси­ рование; — приведение нормативных документов в соответствие с требованиями снижения энергоемкости материального производства, сферы услуг и быта; — создание системы финансово-экономических меха­ низмов, обеспечивающих экономическую заинтересован­ ность производителей и пользователей в эффективном использовании топливно-энергетических ресурсов, вовле­ чении в топливно-энергетический баланс нетрадицион­ ных и возобновляемых источников энергии, а также в ин­ вестировании средств в энергосберегающие мероприятия; — повышение уровня обеспечения республики местны­ ми топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР); — осуществление государственной экспертизы энерге­ тической эффективности проектных решений; — создание и широкое распространение экологически чистых и безопасных энергетических технологий, обеспе­ 89 чение безопасного для населения состояния окружающей среды в процессе использования топливно-энергетических ресурсов; — реализация демонстрационных проектов высокой энергетической эффективности; — информационное обеспечение деятельности по энер­ госбережению и пропаганда передового отечественного и зарубежного опыта в этой области; — обучение производственного персонала и населения методам экономии топлива и энергии; — создание других экономических, информационных, организационных условий для реализации принципов энер­ госбережения. Государственное управление в сфере энергосбережения, основанное на указанных основных принципах государст­ венного управления, осуществляют Правительство Респуб­ лики Беларусь и уполномоченный им республиканский ор­ ган государственного управления. Этим органом является: — Комитет по энергоэффективности; — областные и Минское городское управления по над­ зору за рациональным использованием топливно-энерге­ тических ресурсов; — Координационный межведомственный совет по энер­ госбережению и эффективному использованию местных топливных ресурсов; — Межведомственная комиссия 'по энергосбережению и соответствующие комиссии в областях и г. Минске; — Экспертный совет при Комитете по энергоэффек­ тивности; — Государственные предприятия “ Белэнергосбереже- ние” и “Белинвестэнергосбережение”. Комитет по энергоэффективности проводит государст­ венную политику в области энергосбережения путем ре­ шения соответствующих задач, определенных Положени­ ем о Государственном комитете по энергосбережению и энергетическому надзору Республики Беларусь, утвержден­ ным постановлением Совета Министров Республики Бе­ ларусь от 11 апреля 1997 г. № 320. Основными задачами Комитета по энергоэффективно­ сти является проведение государственной политики в сфере энергосбережения и регулирование деятельности, направ­ 90 ленной на эффективное использование и экономию топ­ ливно-энергетических ресурсов в народном хозяйстве рес­ публики. А также осуществление государственного надзо­ ра за рациональным использованием топлива, электриче­ ской и тепловой энергии объединениями, предприятия­ ми, учреждениями и организациями, независимо от их форм собственности и подчинения. Осуществляя эти зада­ чи, Комитет по энергоэффективности и его территори­ альные подразделения на местах организуют разработку и реализацию мер по энергосбережению, способствуют соз­ данию экономических условий для повышения заинтере­ сованности юридических и физических лиц в экономии топливно-энергетических ресурсов. Основной целью деятельности экспертного совета при Комитете по энергоэффективности является разработка еди­ ной технической политики по приоритетным направлениям энергосбережения, стратегии развития этих направлений. Экспертный совет принимает участие в проведении экс­ пертиз научно-технологических и технико-экономических разработок, проектов строительства новых, расширения и реконструкции действующих объектов, разработке и рас­ смотрении проектов стандартов, норм и правил, техниче­ ских условий, технологий, оборудования, приборов уче­ та, регулирования, относящихся к сфере использования топливно-энергетических ресурсов. В соответствии с Положением, утвержденным Советом Министров Республики Беларусь, экспертный совет име­ ет право: — получать от министерств, других центральных орга­ нов управления, научно-исследовательских институтов и других ведомств информационные материалы, необходи­ мые для выполнения возложенных на совет задач; — вносить предложения (рекомендации) в Комэнергоэф- фективность, министерства и другие центральные органы управления о включении отдельных научно-исследователь­ ских и опытно-конструкторских работ, связанных разработ­ кой и освоением производства энергосберегающего обору­ дования, приборов и другой энергоэффективной техники в планы, утверждаемые министерствами и ведомствами; — вносить рекомендации о развертывании освоения производства энергосберегающих технологий, оборудова­ 91 ния и приборов, нетрадиционных источников энергии, вторичных энергетических ресурсов на объектах республи­ ки или же их ликвидации в случае малоэффективное™, повышенного выхода из строя и неперспективное™; — направлять свои предложения непосредственно ми­ нистерствам, другим центральным органам управления, а также руководителям организаций и учреждений негосудар­ ственных форм собственности для использования в работе. Государственное предприятие “ Белэнергосбережение” проводит энергетическое обследование предприятий с це­ лью выявления резервов по экономии топливно-энерге­ тических ресурсов. Внедряет новое котельное оборудова­ ние. Занимается проектированием объектов, поставкой, монтажом и наладкой оборудования с целью снижения потребления топливно-энергетических ресурсов. Разраба­ тывает удельные нормы потребления топливно-энергети­ ческих ресурсов. Обучает специалистов на курсах повыше­ ния квалификации. Проводит семинары, выставки, издает журнал “Энергоэффективность”. 7.3. Планирование энергосберегающих мероприятий Для проведения эффективной политики и коорди­ нации деятельности государственных органов в сфере энер­ госбережения разрабатываются и утверждаются соответст­ вующие республиканские, отраслевые и региональные программы. Порядок разработки и утверждения этих программ оп­ ределен Положением о порядке разработки и выполнения республиканских, отраслевых и региональных программ энер­ госбережения, утвержденным постановлением Совета Ми­ нистров Республики Беларусь от 11 ноября 1988 г. № 1731. Организационное и методическое обеспечение разра­ ботки республиканских программ, а также контроль за ходом их разработки осуществляет Комитет по энергоэф­ фективности, являясь одновременно государственным за­ казчиком этих программ. Разработка республиканских про­ грамм осуществляется на каждые предстоящие 5 лет, на­ чиная с 2001 года. На рис. 7.3.1 представлены этапы разра­ ботки программ энергосбережения. 92 1. О пределение приоритетов в энергосбережении в отрасли или регионе 2. Ф ормирование пакета заявок предприятий, организаций, учреждений: отбор согласно приоритетам для включения ^ в программы X (з . Анализ технико-экономических обоснований заявок) Г 4. Взаимоувязка республиканских, отраслевых, региональных программ по направлениям и объемам финансирования Г 5. О пределение экономического эффекта, ожидаемого от реализации программ, их доработка ' 1 ' (б. Согласование и утверждение программ) Рис. 7.3.1. Этапы разработки программ энергосбережения Отраслевые программы разрабатываются как долгосроч­ ные, так и краткосрочные, и предоставляются на согласо­ вание в Комитет по энергоэффективности. Долгосрочные программы разрабатываются на каждые предстоящие 5 лет, а краткосрочные — на один год. Организационное и методическое обеспечение раз­ работки программ осуществляют облисполкомы и М ин­ ский горисполком, являющиеся одновременно заказчи­ ком этих программ. В разработке программ принимают участие ведущие ученые и специалисты областных и Минского городского управления по надзору за рацио­ нальным использованием топливно-энергетических ре­ сурсов Комитета по энергоэффективности. Региональ­ ные программы разрабатываются на один год и согласо­ вываются Комитетом по энергоэффективности и Ми­ нистерством экономики. О ходе выполнения программ энергосбережения Комитет по энергоэффективности в установленном порядке информирует Совет Министров Республики Беларусь и Министерство экономики. Таким образом, в области энергосбережения осуществ­ ляется краткосрочное (сроком на 1 год) и долгосрочное (сроком на 5 лет) планирование. 93 7.4. Государственная программа «Энергосбережение» В настоящее время потребности в энергии за счет собственных энергоресурсов Беларусь обеспечивает при­ близительно на 15%. Имеются два пути решения пробле­ мы энергоснабжения страны. Первый путь — это закупки топлива и электроэнергии за рубежом. Второй путь — эф­ фективное использование всех видов энергетических ре­ сурсов (ЭР) на всех стадиях энергетической цепочки, от получения до конечного потребления энергии. Первый путь требует больших затрат, второй — позволяет с минималь­ ными затратами достичь положительного результата за счет снижения потребления энергии на единицу продукции, работы или услуг. Уменьшение потребления энергии позволяет без ущерба для производства повысить удельный вес собственных энергоресурсов в общем количестве по­ требляемой энергии. В Беларуси для решения энергетической проблемы вы­ бран второй путь — эффективного использования всех ви­ дов энергетических ресурсов как невозобновляемых, так и возобновляемых. Координацию работ в этом направлении и осуществление надзорных функций осуществляет Коми­ тет по энергоэффективности РБ и его территориальные об­ ластные управления и минское городское. Под руководством комитета разработана Республиканская программа по энер­ госбережению, которая является фундаментом для внедре­ ния методов эффективного и рационального использования энергии во всех сферах деятельности, связанной с производ­ ством, передачей, распределением и потреблением энергии. Программа по энергосбережению одобрена Советом Министров Республики Беларусь. В ней изложены основ­ ные принципы формирования государственной полити­ ки, направления деятельности отдельных отраслей как на ближайший период, так и на перспективу, а также осуще­ ствлена оценка возможного потенциала энергосбережения. Стратегической целью политики энергосбережения является снижение энергоемкости ВВП (к 2005 году на 15,1 — 18,7% относительно 2000 года) и уменьшение зави­ симости от импорта ТЭР. 94 Кроме того, целью программы является: — выявление потенциала энергосбережения в респуб­ лике и определение наиболее эффективных путей его реа­ лизации; — максимальное использование местных видов топли­ ва, отходов производства, снижение импорта топливно- энергетических ресурсов; — создание условий для снижения затрат энергии на производство продукции и повышение ее конкурентоспо­ собности; — координация усилий и средств всех участников работ по эффективному использованию топливно-энергетических ресурсов. Основными задачами программы является: — структурная перестройка отраслей; — повышение коэффициента полезного использования энергоносителей и увеличение доли менее дорогих видов топлива в общем топливном балансе; — увеличение доли местного топлива, отходов про­ изводства, нетрадиционных и возобновляемых источни­ ков энергии. Программа энергосбережения охватывает такие вопро­ сы, как состояние и перспективы топливно-энергетиче- ского комплекса республики, организационно-экономи­ ческий механизм энергосбережения, энергосбережение на производстве, транспорте и использование энергии по отраслям. Кроме того, значительное внимание уделяется техническим направлениям энергосбережения, в том чис­ ле разработке и внедрению новых технологий и оборудо­ вания. Для реализации перспективных, энергосберегающих мероприятий в рамках Республиканской программы энер­ госбережения даны направления механизма финансиро­ вания проектов за счет привлечения средств предприятий, бюджетных и внебюджетных фондов. Успешная реализа­ ция программы зависит от информированности как спе­ циалистов, так и широких кругов населения. Поэтому од­ ной из первоочередных мер в области энергосбережения является также поддержка информационного обеспечения и пропаганды передового отечественного и зарубежного опыта, обучения всего населения методам и средствам экономии топливно-энергетических ресурсов. Рассмотрим некоторые пункты программы более подробно. В ближайшей перспективе по-прежнему в качестве ос­ новных видов местного топлива будут использоваться нефть и попутный газ, торф, дрова и древесные отходы. Добыча ископаемого топлива — бурого угля и сланцев — считается нецелесообразной из-за их низкого качества. Более рацио­ нально должны использоваться горючие отходы для заме­ щения импортируемого топлива. Для улучшения топливного баланса программой преду­ смотрено также более масштабное использование малых и мини-теплоэлектростанций, нетрадиционных и возобнов­ ляемых источников энергии. Значительная экономия топ­ лива может быть достигнута за счет использования вто­ ричных энергетических ресурсов (ВЭР). Потенциал высо­ котемпературных и среднетемпературных ВЭР (дымовые газы, отработанный пар й продуктовые потоки свыше 120 °С) составляет 15 млн. Гкал. Низкопотенциальных (сис­ темы оборотного водоснабжения, бытовые стоки, уходя­ щие газы, вентиляционные выбросы ниже 120 °С) состав­ ляет 25 млн. Гкал. Весомый вклад в энергосбережение в перспективе мо­ жет быть достигнут за счет использования гелиоустановок для горячего водоснабжения и отопления, ветроэнергии для производства электричества, при анаэробной перера­ ботке отходов животноводства в биогаз и получении био­ газа из твердых бытовых отходов, а также за счет вовлече­ ния древесной массы и древесных отходов для замещения ископаемых топлив. С учетом результатов, достигнутых в 1996—2000 годах, и вариантов развития экономики республики на 2001 — 2005 годы, потенциал энергосбережения на эти годы оце­ нивается на уровне 5575—7234 тысяч тонн условного топ­ лива (тыс. т у. т.), в том числе (в тыс. т у. т.): по отраслям: — коммунально-бытовой сектор: 2875—3610; — энергетика: 750-900; — химия и нефтехимия: 330—594; — сельское хозяйство: 380-540; — стройматериалов: 360—380; — машиностроение: 340—540; — топливная промышленность: 100—130; — пищевая: 70—100; — прочие отрасли промышленности: 150—200; — прочие потребители: 220-240; 96 по основным министерствам и концернам ( в тыс. т у. т.): Министерства Концерны Минсельхозпрод: 450—640 «Белэнерго»: 750—900 Минстройархитектуры: 360—380 «Белнефтехим»: 330—594 Минжилкомхоз: 220—350 «Беллесбумпром»: 45—108 Минпром: 340—540 «Белбиофарм»: 40—52 Минобразования: 107—140 «Беллегпром»: 15—18 Минздрав: 40—52 «М инскстрой»: 6—8 Минтранс: 10—13 «Белместпром»: 2—3 Минобороны: 7—9 Минторг: 4—5 МВД: 3 - 4 Минспорта: 1—2 Минсвязи: 0 ,5—0,6 Минкультуры: 0 ,5—0,6 Минлесхоз: 0 ,5 —0,6 Программой определены основные направления энер­ госбережения: 1. Совершенствование нормативно-правовой базы энер­ госбережения. 2. Постоянное выполнение отраслями экономики целе­ вых показателей по энергосбережению, устанавливаемых Правительством Республики Беларусь, путем реализации соответствующих программ по энергосбережению и отдель­ ных инвестиционных проектов. 3. Массовое внедрение результатов научно-технических программ по энергосбережению. 4. Разработка и введение в действие стандартов эффек­ тивности использования топлива и энергии. 5. Совершенствование механизма государственной экс­ пертизы энергетической эффективности проектных ре­ шений. 6. Развитие системы энергетических обследований пред­ приятий, учреждений, организаций. 7. Создание в республике сети демонстрационных объ­ ектов высокой энергетической эффективности и, на их базе, специальных энергоэффективных зон. 8. Развитие республиканской информационно-аналити­ ческой системы по энергосбережению на базе современ­ ных компьютерных технологий. 9. Совершенствование экономического стимулирования энергосбережения. 4 Зак .2895 97 10. Расширение научно-технического сотрудничества со странами мирового сообщества. Контроль за выполнением Программы осуществляет Ко­ митет гто энергоэффективности на основе информации, представляемой ежеквартально министерствами, ведомст­ вами, облисполкомами и Минским горисполкомом. Ход реализации Программы рассматривается на целевых сове­ щаниях у руководителей всех уровней управления. Коми­ тет по энергоэффективности ежеквартально информирует Совет Министров и Минэкономики о ходе выполнения Программы. 7.5. Эффективность использования и потребления энергии в Республике Беларусь Быстрый рост населения нашей планеты, требова­ ний к качеству жизни в условиях дефицита природных ресурсов (земли и воды) и традиционных видов органиче­ ского топлива (угля, нефти, газа), ужесточение требова­ ний по охране окружающей среды выдвигают на первый план проблему эффективного использования энергии. В на­ стоящее время ежегодно расходуемая всеми странами мира энергия, получаемая из всех доступных источников, со­ ставляет 0,1% от возможных для использования запасов угля, природного газа и нефти, вместе взятых. Но потреб­ ление энергетических ресурсов всех видов быстро растет. В конце XIX в. появились первые автомобили. Их было не­ сколько сот, и бензина им требовалось меньше сотни тонн в день. А сегодня только для легковых автомобилей нужен миллион тонн в сутки. Сколько же нужно добыть и перера­ ботать нефти! Чтобы добыть руду, выплавить металл, по­ строить дом, сделать любую вещь, нужно затратить энергию. Получить энергию, пригодную для использования, мож­ но только за счет ее преобразования из других форм. Веч­ ные двигатели невозможны. Четыре из каждых пяти про­ изведенных сегодня киловатт-часов энергии получаются в принципе тем же способом, которым пользовался перво­ бытный человек для согревания, то есть сжиганием топ­ лива, использованием запасенной в нем химической энер­ гии, которая затем преобразуется в электрическую энер­ 98 гию на современных электростанциях. Конечно, способы сжигания топлива стали намного совершеннее, но глав­ ное сохранилось: в топки тепловых электростанций ухо­ дит более 30% добываемого в мире топлива, и лишь около трети его идет на получение электроэнергии. Остальная, большая часть энергии, запасенной в топливе, безвозвратно теряется. Запасы органического топлива: нефти, газа и угля — наиболее популярных в современной энергетике, — весьма ограничены. Рано или поздно они будут исчерпаны. Поэтому в мире очень остро стоит проблема эффективно­ го использования и потребления энергии. Вот как выглядят общие показатели состояния ТЭР рес­ публики в сопоставлении с зарубежным опытом по дан­ ным 1990 г. (табл. 7.5.1): Таблица 7.5.1 Состояние ТЭ Р Республики Беларусь в сопоставлении с зарубежными странами С тр ан а Эн ер го ем ко ст ь ва ло ­ во го на ци он ал ьн ог о пр од ук та , кг у. т. /р уб П от ре бл ен ие Т Э Р на ду ш у на се ле ни я, т у. т. /ч ел П от ре бл ен ие эл ек т­ ро э н ер ги и на ду ш у на се ле ни я, кВ т- ч/ че л. П от ре бл ен ие эл ек т­ ро эн ер ги и в ко м. б ы ту на ду ш у на се ле ни я, кВ тч /ч ел . У ст ан ов ле нн ая м ощ ­ но ст ь эл ек тр ос та нц ий на ду ш у на се ле ни я, кВ тч /ч ел . До ля эл ек тр оэ не рг ии в об щ ем по тр еб ле ­ ни и, % Ср ав не ни е эн ер го ем ­ ко ст и ва ло во го на ци о­ на ль но го пр од ук та , % Беларусь 2,07 5,42 4794 903 0,675 24,2 100 СССР бывший 3,21 7,3 6450 976 1,34 22,0 155 США 0,75 11,1 12240 3600 3,04 -37,9 36,2 Велико­ британия 0,46 5,50 5720 нет данных 1,19 35,0 22,2 Франция 0,33 5,2 5790 1800 1,79 47,4 15,9 Япония 0,37 4,50 6000 н.д. 1,5 44,3 17,8 Канада, 1986 н.Д. 9,91 16914 н.д. 3,8 н.д. Норвегия, 1986 ’ н.д. 9,25 23706 н.д. 5,6 н.д. Ф инляндия, 1986 н.д. 8.61 10121 н.д. 2,3 н.д. Южная Корея н.д. н.д. 1663 н.д. 0,47 н.д. 99 Из рассмотренных данных видно, что суммарное потреб­ ление ТЭР на душу населения в республике (5,42 тонн ус­ ловного топлива/на человека (т у. т/чел.)) равняется таким странам, как Великобритания (5,50 т у. т/чел.) и Франция (5,2 т у.т/чел.) и в 2 раза ниже чем в США (11,1 т у .т/чел.), и в 1,2 раза выше, чем в Японии (4,5 т у.т/чел.). Правда, если бы все население Земли начало потреблять топливно-энер- гетические ресурсы так же как население США, то всех имеющихся запасов этих ресурсов хватило бы ненадолго. Однако надо заметить, что составляющая расхода ТЭР на отопление в Беларуси из-за климатических особенно­ стей в 1,4—2 раза, выше, чем в этих государствах. Потребление электроэнергии на душу населения в Бе­ ларуси составляет 4794 кВт-ч/чел., что в 1,2—1,25 раз мень­ ше, чем во Франции — 5790 кВт ч/чел., Великобритании — 5720 кВт-ч/чел. и Японии — 6000 кВт-ч/чел., и в 2,5 раза меньше, чем в США — 12240 кВт ч/чел. При темпах роста удельного энергопотребления перио­ да 1975—1990 гг. после выхода республики из кризиса мож­ но достичь современного уровня США через 45 лет, Япо­ нии, Франции, Великобритании — через 6—8 лет. Существенно отстает республика от удельного потреб­ ления электроэнергии в коммунально-бытовом секторе: от США — в 4 раза; Франции — в 2 раза (903 кВт ч/чел., 3600 кВт-ч/чел., 1800 кВт-ч/чел.), что обусловлено низким уровнем обеспеченности электроприборами, бытовыми ус­ лугами, отсутствием тепловых насосов для отопления жи­ лого сектора, ограниченным использованием кондицио­ неров и т. д. Производство электроэнергии надушу населения в Рес­ публике Беларусь существенно отличается от среднеевро­ пейского: — США — 12240 кВт ч/чел. (не растет с 1980 г.); — ФРГ — 7800 кВт-ч/чел.; — Франция — 5800 кВт ч/чел.; — Великобритания — 5700 кВт ч/чел.; — СНГ - 6450 кВт ч/чел.; — Беларусь — 4800 кВт-ч/чел. Из приведенных данных следуют два вывода: 1. При одинаковых энергозатратах на душу населения ка­ чество (уровень) жизни в Великобритании и СНГ различно. 2. Потребление топливных ресурсов в СНГ на душу на­ 100 селения почти в 4 раза выше среднемирового, а выработка электроэнергии в 2,5—1,5 раза ниже, чем в основных ин­ дустриально развитых странах. Анализ ситуации топлива и энергопотребления Бела­ руси показывает, что основное промышленное производ­ ство в недостаточной мере ориентировано на удовлетво­ рение потребностей человека и перенасыщено энерго­ затратными отраслями и технологиями. При этом энерге­ тика республики базируется на импорте энергоносителей: импортируется 99% нефти, 95% угля, 25% электроэнер­ гии. Местные энергоресурсы (торф, дрова) занимают не­ значительную часть, а некоторые (горючие сланцы) во­ обще не используются. 7.6. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии Под нетрадиционными и возобновляемыми источни­ ками энергии понимаются источники электрической и те­ пловой энергии, использующие энергетические ресурсы рек, водохранилищ и промышленных водостоков; энер­ гию ветра, солнца, редуцированного природного газа, биомассы (включая древесные отходы), сточных вод и твер­ дых бытовых отходов. Основной особенностью возобновляемых источников энергии является то, что воспроизводство их энергетиче­ ского потенциала происходит быстрее, чем расходование. Во всем мире усиленно работают над практическим при­ менением нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Их природа определяется процессами на Солнце, в глубинах Земли, гравитационным взаимодействием Солн­ ца, Земли и Луны. На рис. 7.6.1 представлены виды энер­ гии, получаемые от возобновляемых источников, способы ее преобразования. Запасы возобновляемых энергоресурсов (энергии Солнца, ветра, рек, морских приливов, недр Зем­ ли, растительных энергетических плантаций) громадны, и по существу, неистощимы. Установки, работающие на возобновляемых источни­ ках, оказывают гораздо меньшее воздействие на окружаю­ щую среду, чем традиционные потоки энергии, естественно циркулирующие в окружающем пространстве. Экологическое воздействие энергоустановок на возобновляемых источни- 101 Энергия Солнца Отражение вкосмическом пространстве ____ 4____ Солнечное излучение Погло­ щение Землей 40000 Тепловая энергия Превращенная тепловая энергия 3_00 Кинетическая энергия 30 Излучение в космическое пространство Установки солнечной энергетики и преобра­ зователи тепловой энергии океана Г идроэнергетические установки Волно- и ветроустановкн Фотосинтез Земли 30 Г еотермалькыеГеотермальная Тепловая энергия энергия установки Энергия плане­ Энергия тарного гравитации, Приливы Приливныедвижения орбитального станции движения Биотопливо Рис. 7.6.1. Возобновляемые источники энергии и их использование. Числа — мощность источников в тераваттах (1 0 12-Вт) ках в основном заключается в нарушении естественного ландшафта. В настоящее время возобновляемые энергоресурсы ис­ пользуются незначительно. Их применение крайне заман­ чиво, многообещающе, но требует больших расходов на развитие соответствующих техники и технологий. При ори­ ентации части энергетики на возобновляемые источники важно избежать необоснованной эйфории, правильно оце­ нить их долю, технически и экономически оправданную для применения. Если принять мировой объем использо­ вания всех возобновляемых источников энергии за 100%, то существующие минимальный и максимальный сцена­ рии на перспективу до 2020 г. оценивают долю их различ­ ных видов следующим образом: — биомассы: 42—45 %; — солнечной энергии: 20—26 %; — ветровой: 16 %; — геотермальной: 7 %; — энергии малых водотоков: 5—9 %; — океанической энергии: 3—4 %. Доля участия возобновляемых источников в покрытии суммарной мировой потребности в первичных ЭР оцени­ вается, согласно этим прогнозам, в 3—12%. 102 Задача оценить, использовать потенциал возобнов­ ляемых ресурсов, найти их место в топливно-энергети- ческом комплексе стоит перед экономикой Беларуси. Ее решение позволит снизить зависимость экономики рес­ публики от импорта ЭР, будет способствовать ее стаг бильности и развитию. При планировании энергетики на возобновляемых источниках важно учесть их особен­ ности по сравнению с традиционными, невозобновляе­ мыми. К ним относятся следующие: 1. Периодичность действия в зависимости от неуправ­ ляемых человеком природных закономерностей и, как след­ ствие, колебания мощности возобновляемых источников — от крайне нерегулярных, как у ветра, до строго регуляр­ ных, как у приливов. 2. Низкие, на несколько порядков ниже, чем у нево­ зобновляемых источников (паровые котлы, ядерные реак­ торы), плотности потоков энергии и рассеянность их в про­ странстве. Поэтому энергоустановки на возобновляемых ис­ точниках эффективны при небольшой единичной мощно­ сти, и, прежде всего, для сельских районов. 3. Применение возобновляемых ресурсов эффективно лишь при комплексном подходе к ним. Например, отходы животноводства и растениеводства на агропромышленных предприятиях одновременно могут служить сырьем для производства метана, жидкого и твердого топлива, а так­ же удобрений. 4. Экономическую целесообразность использования того или иного источника возобновляемой энергии следует определять в зависимости от природных условий, геогра­ фических особенностей конкретного региона, с одной сто­ роны, и в зависимости от потребностей в энергии для промышленного, сельскохозяйственного производства, бытовых нужд, с другой. Рекомендуется планировать энер­ гетику на возобновляемых источниках для районов разме­ ром примерно 250 км2. При выборе источников энергии следует иметь в виду их качество, оценивающееся долей энергии, которая мо­ жет быть превращена в механическую работу (здесь не учи­ тываются потери на производство, на передачу электри­ ческой и тепловой энегргий). С помощью электродвигате­ ля более 95% электрической энергии можно превратить в механическую работу. Доля тепловой энергии, получаемой 103 в результате сжигания топлива на ТЭС и превращаемой в механическую энергию, составляет около 30%. Возобнов­ ляемые источники энергии по их качеству условно делят­ ся на три группы: — источники механической энергии довольно высоко­ го качества: около 30% — ветроустановкн, 60% — гидроус­ тановки, 75% — волновые и приливные станции; — источники тепловой энергии с качеством не более 35% — прямое или рассеянное солнечное излучение, био­ топливо; — источники энергии, использующие фотосинтез и фотоэлектрические явления, имеют различное качество на разных частотах излучения; в среднем КПД фотопреобра­ зователей составляет примерно 15%. Основными нетрадиционными и возобновляемыми ис­ точниками энергии для Беларуси, могущими иметь прак­ тическое значение, являются биомасса, гидроресурсы, вет­ роэнергетические ресурсы, солнечная энергия, твердые бы­ товые отходы, геотермальные ресурсы. Далее, характери­ зуя возможности различных возобновляемых ЭР, успехи их применения в мире, уделим особое внимание целесо­ образности их развития и использования в энергобалансе республики. 7.7. Вторичные энергетические ресурсы |ВЭР), их классификация Вторичные энергетические ресурсы — это энергия, получаемая в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не при­ меняемая в этом технологическом процессе. Утилизация ВЭР позволяет получить большую эконо­ мию топлива и существенно снизить капитальные затраты на создание соответствующих энергосберегающих установок. Различают ВЭР: горючие, тепловые и избыточного дав­ ления. Горючие ВЭР — это горючие газы и отходы одного про­ изводства, которые могут быть применены непосредственно в виде топлива в других производствах. Это доменный газ — 104 металлургия; щепа, опилки, стружка — деревообрабаты­ вающая промышленность; твердые, жидкие промышлен­ ные отходы в химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и т. д. ВЭР избыточного давления — это потенциальная энер­ гия покидающих установку газов, воды, пара с повышен­ ным давлением, которая может быть еще использована пе­ ред выбросом в атмосферу. Основное направление таких ВЭР — получение электрической или механической энергии. Тепловые ВЭР — это физическая теплота отходящих га­ зов, основной и побочной продукции производства; теп­ лота золы и шлаков; теплота горячей воды и пара, отрабо­ танных в технологических установках; теплота рабочих тел систем охлаждения технологических установок. Тепловые ВЭР могут использоваться как непосредственно в виде теплоты, так и для раздельной или комбинированной вы­ работки теплоты, холода, электроэнергии в утилизацион­ ных установках. Кроме того, по степени концентрации энергии разли­ чают источники ВЭР: — высокопотенциальные, прежде всего тепловые ВЭР высокотемпературных (400—1000 °С) технологий, связан­ ных с нагревом, плавкой, обжигом, термообработкой или возгонкой; величина потерь энергии с уходящими дымо­ выми газами от нагревательных термических потерь дохо­ дит до 70%; — среднепотенциальные — дымовые газы, конденсат, отработанный пар, продуктовые потоки- с температурой выше 120 °С; — низкопотенциальные — системы оборотного водоснаб­ жения, охлаждения с изменением температуры воды на 5—10 °С, сбросы пара давлением 1 — 1,5 атм в атмосферу, бытовые стоки, уходящие газы температурой 100—150 °С, вентиляционные выбросы. Энергетический потенциал ВЭР реализуется в утили­ зационных установках и системах, к которым относятся котлы-утилизаторы, теплообменники, печи, газотурбины, системы оборотного водоснабжения для снижения расхо­ да технологической воды, тепловые насосы и т. д. В настоящее время повышение уровня использования ВЭР включено в перечень мероприятий по энергосбере­ жению, имеющих приоритетное значение в республике. 105 Согласно правительственному решению, проведена инвен­ таризация имеющихся ВЭР. В результате были разработа­ ны предложения по экономически целесообразному их использованию, утверждено положение о взаиморасчетах между теплоснабжающими организациями и поставщиками утилизируемой теплоты ВЭР в системы централизованного теплоснабжения. Общий энергетический потенциал ВЭР весьма велик и оценивается в интервале 1,9—3,1 млн. т у. т. в год. Однако для вовлечения его в энергетический баланс республики необходимы значительные капитальные вложения, связанные с внедрением энергосберегающего оборудования и технологий. Факторами, затрудняющими использование ВЭР, являются также непостоянство их как и сточ н и ка эн ергии определенны х парам етров и несовпадение режимов работы установок, производящих ВЭР, с режимами спроса на тепловую энергию. В связи с этим в схемах использования ВЭР должны найти широкое применение аккумуляторы теплоты. В топливно-энергетическом балансе производственно­ го потребления промышленных предприятий Беларуси около 18 % .составляет непосредственное использование топлива (0,3 млн. т у. т. в год) в технологических процессах (печи, сушилки, термические аппараты и т. п.). Коэффи­ циент полезного действия (КПД) этих процессов колеб­ лется в пределах от 8 до 25%, а уходящие дымовые газу имеют высокий энергетический потенциал, оцениваемый примерно в 150 тыс. т у. т. При его использовании только на 50% возможно получение дополнительной тепловой энергии в количестве около 0,7 млн. Гкал в год. Поэтому на период до 2005 г. на предприятиях промышленности приоритетным направлением использования ВЭР следует принять утилизацию высокопотенциального тепла уходящих дымовых газов от нагревательных и термических печей. Использование тепловой энергии уходящих газов про­ изводится в два этапа: регенерацией (возвратом) газов в первоначальный процесс и преобразованием энергии га­ зов в котлах-утилизаторах в более удобный для потребле­ ния вид: энергию пара или горячей воды. Применение по­ лученной теплоэнергии аналогично поступающей из ко­ тельной или теплоцентрали. Конструктивно котел-утили­ затор представляет собой теплообменник типа «газ-вода» с системой подготовки и подачи питательной воды, сбора 106 перегретого пара, устройствами управления потоком ухо­ дящих газов и очистки внутренних поверхностей. Альтер­ нативным вариантом сбережения энергии высокопотен­ циальных уходящих газов является замена нагревательных и термических газовых печей отечественного производст­ ва с КПД — 2,5—8% на зарубежные, оборудованные реку­ ператорами, с КПД — 30%. Вторым по значимости источником ВЭР на промыш­ ленных предприятиях является теплота конденсата. За счет оснащения потребляющего пар оборудования конденсато- отводами и использования тепла конденсата для подогрева воды для горячего водоснабжения можно снизить расход те­ пловой энергии на величину, эквивалентную 42 тыс. т у. т. К способам использования низкопотенциальных ВЭР на предприятиях относятся предварительный подогрев воздуха в системах вентиляции, воды для горячего водо­ снабжения и автономных систем отопления. Реализация указанных направлений утилизации ВЭР в промышленности влечет за собой необходимость модер­ низации схем теплоснабжения самих предприятий и при­ легающих потребителей, включая жилые комплексы. Все более широкое применение для утилизации ВЭР в производственной и непроизводственной сферах находят теплонасосные установки. 7.8. Использование местных видов топлива Республика Беларусь относится к странам, геологи­ ческая структура которых характеризуется крайне бедны­ ми природными топливными ресурсами. Лишь 15—18% по­ требностей республики обеспечивается местными запаса­ ми топлива; потенциал, теплота сгорания, объем и сте­ пень освоения их приведен в таблице 7.8.1. Запасов природного газа не обнаружено. Общие извле­ каемые ресурсы нефти в республике оценены в 362,1 млн. т (525 млн. т у. т.). В промышленную категорию переведено примерно 48% указанных ресурсов. В Припятской нефтяной области прогнозируется откры­ тие 470 новых залежей нефти, из них с запасами более 3— 4 млн. т — 6 месторождений, от 1 до 3 млн. т — 18, остальные — ниже 1 млн. т. 107 Таблица 7.8.1 Теплота сгорания распространенных видов топлива Вид топлива Q, ккал/кг Степень освоенности Примечание Нефть 10000-10740 Извлекаемость из недр — 30% W =0,4% А=0,3% Попутный газ 98 7 0 -3 2 0 0 0 Торф 1930 О своено производство W =35—95% А = 6 —50% Древесно-расти- тельная масса 3110 Совершенствуется технология использования W =60-100% А = 1 —2% Отходы гидролиз­ ного производ­ ства (лигнин) 1000-1600 Совершенствуется технология использования W =60-71% Твердые бытовые отходы 7 9 0 -2 0 0 0 Совершенствуется технология использования Бурый уголь 1500-1700 Отсутствует технология использования W =55—60% А = 17-23% Горючие сланцы 1000-1600 Отсутствует технология использования А = 66—87% Растительная масса (солома, костра) Отсутствует технология использования Примечание: А — минеральные примеси, W — содержание влаги. Общая производительность существующих скважин сни­ жается, так как многие разработанные нефтяные пласты уже истощаются. Это обстоятельство приведет к спаду до­ бычи нефти и в будущем. Прогнозируемые объемы годовой добычи нефти состав­ ляют в 2005 г. — 1,55 млн. т, 2010 г. — 1,29 млн. т, 2015 г. — 1,102 млн. т. Прогнозируемый уровень добычи попутного газа к 2005 го­ ду составит приблизительно 230 млн. м3, в 2010—2015 — 180 млн. м3. Для сохранения существующих объемов добычи необ­ ходимо применение новейшей технологии и разработка новых месторождений. 108 Для сведения: в 2000 году было добыто около 1,88 млн. т нефти и 280 млн. м3 попутного газа. В настоящее время в республике используется 2204 тыс. т торфа, что соответствует 769,6 тыс. т у. т. (данные 2000 года), из них брикетов — 665,1 тыс. т у. т., фрезерного и кускового торфа — 104,5 тыс. т у. т. Однако торф в основном использу­ ется как удобрение для сельскохозяйственных нужд. Увеличение производства торфяного топлива возмож­ но за счет добычи более дешевого (примерно в 2 раза), по сравнению с брикетами, кускового торфа. Объемы произ­ водства кускового торфа при соответствующей организа­ ции и закупке оборудования могут быть доведены к 2005 году до 500 тыс. т у. т. Таким образом, при условии сохранения производства брикетов суммарное потребление торфа в качестве топлива в 2005 году может быть 1 млн. 100 тыс. т у. т., что составит 3,7%. Из таблицы 7.8.1 видно, что потенциал бурых углей в Республике Беларусь достаточно высок. В настоящее время наиболее изученными являются неогеновые угли (залега­ ют на глубине 20—80 м) трех месторождений — Житко- вичского, Бриневского и Тонежского с общими запасами 152 млн. т (37 млн. т у. т.), промышленными — 121 млн. т (29,5 млн. ту. т.). На Житковичском месторождении подготовлены для промышленного освоения два месторождения с общими запасами 46,7 млн. т (11,4 млн. т у. т.), что позволяет проек­ тировать строительство разреза мощностью в 2 млн. т (488 тыс. т у. т.). Два других месторождения разведаны толь­ ко предварительно. Однако имеющиеся в Беларуси бурые угли низкокало­ рийные (теплота сгорания 1500—1700 ккал/кг), влажность — 55—60%, средняя зольность — 17—23%. Поэтому имеющие­ ся бурые угли можно использовать в качестве коммуналь­ но-бытового топлива после подсушки и брикетирования в смеси с торфом или для получения генераторного газа. Кроме того, добыча бурых углей связана с экологически­ ми проблемами в зоне их залегания — белорусском Поле­ сье: необходимо удаление верхнего слоя почвы и лесов, что нанесет невосполнимый ущерб природе. Однако если учесть проблемы с топливом в Республике Беларусь, то можно констатировать, что существует ре­ альная необходимость в освоении месторождений бурых 109 углей на территории республики. В ближайшие 6—10 лет про­ мышленные запасы бурых углей предполагается довести до 200 млн. т (48,8 млн. т у. т.), что позволит создать на их базе мощности по добыче в объеме 4 млн. т в год (~ 1 млн. т у. т.). Из таблицы 7.8.1. также явствует, что запасы горючих сланцев в Беларуси достаточно велики. Общие запасы Лю- банского и Туровского месторождений Припятского слан­ цевого бассейна оцениваются в 11 млрд. т, промышлен­ ные — в 3,6 млрд. т, что соответствует 792 млн. т у. т. Наибо­ лее изученным является Туровское месторождение. Тепло­ та сгорания этих сланцев — 1000—1600 ккал/кг, зольность — около 75%, выход смолы — 6—12%. Запасы сланцев с теп­ лотой сгорания около 1600 ккал/кг составляют 475 млн. т (108,6 млн. т у. т.). По своим качественным показателям сланцы не являются эффективным топливом из-за высо­ кой зольности и низкой теплоты сгорания. Они требуют предварительной термической подготовки с выходом жид­ кого и газообразного топлива. Стоимость полученных энер­ гоносителей при этом достаточно высока и приближается к мировым ценам на нефть. Однако результаты научно- исследовательских работ (НИР) и практика освоения ме­ сторождений горючих сланцев в других странах, а также экономические расчеты показывают, что при повышении уровня мировых цен на энергоносители (приблизительно в 2 раза), комплексная переработка припятских сланцев в высококалорийное органическое топливо по усовершен­ ствованной технологии может быть эффективной. Учиты­ вая, что в настоящее время наметилась тенденция к повы­ шению цен на энергоносители, вероятно, есть смысл еще раз более тщательно проанализировать перспективы ис­ пользования горючих сланцев с учетом имеющихся совре­ менных технологий. В районах расположения гидролизных заводов (города Бобруйск и Речица) в отвалах находится около 4—5 млн. т гидролизного лигнина влажностью 65% и теплотой сгора­ ния примерно 1500 ккал/кг. К тому же, при работе заводов на полную мощность ежедневно образуется до 800 т лиг­ нина, большая часть которого вывозится на свалку. До на­ стоящего времени лигнин использовался для приготовле­ ния удобрений или в смеси с торфом для производства топливных брикетов. 110 После подсушки до влажности 20—30% лигнин стано­ вится полноценным топливом с теплотой сгорания, близ­ кой к кусковому торфу. В окускованном виде может найти применение как бытовое топливо, так и топливо для не­ больших котлов, использующих предтопки (газогенераторы). Потенциальная энергия, заключенная в твердых быто­ вых отходах (ТБО), образующихся на территории Беларуси, как показано в таблице 7.8.1., равноценна 470 тыс. т у. т. По городу Минску она составляет 150 тыс. т у. т. и при их пере­ работке можно получить 30—40 тыс. т у. т. ежегодно. С уче­ том областей технический потенциал может составить 200 тыс. т у. т. ежегодно. Использование топливного потенциала ТБО также важ­ но и с экологической точки зрения. Что касаясь-отходов растениеводства, то потенциал их составляет 1,52 млн. ту. т./год. Целесообразность их сжига­ ния для топливных целей следует решать в сопоставлении с конкретными нуждами хозяйств. Основным реальным и экономически целесообразным источником замещения части импортируемого топлива в Беларуси является древесная масса: отходы деревообраба­ тывающего производства, маломерная и сухостойная дре­ весина, кустарники и т. п. Используя ее в качестве топли­ ва, можно ежегодно экономить до 2,5 млн. т у. т. Сегодня доля древесных отходов в потреблении первичных топлив­ ных ресурсов республики составляет 2,8%, в будущем ее можно удвоить. Древесные отходы как топливо обладают целым рядом положительных качеств: — низкое содержание серы и малая зольность (1—2%); — возможность сжигания отходов с содержанием влаги до 55—60%; — меньшая эмиссия двуокиси углерода и низкая корро­ зионная агрессивность дымовых газов; — возможность конденсации влаги дымовых газов и ути­ лизации скрытой теплоты парообразования; — низкая цена в сравнении с ископаемым топливом; — возможность наращивания объемов ресурсов; — использование древесных отходов как топлива адапти­ руется к существующим технологиям энергопроизводства; — конечной продукцией их преобразования могут яв­ ляться теплоносители в виде пара, горячей воды, элек­ троэнергии, моторного топлива. 111 Таким образом, применение отходов лесозаготовок и деревообрабатывающей промышленности в качестве энер­ гетического топлива — эффективное средство улучшения экологической ситуации и снижения себестоимости про­ изводимой энергии. В Беларуси осуществляется программа строительства ма­ лых, мини-ТЭЦ и новых котельных на древесных отходах, реконструкции действующих котельных с переводом их на древесное топливо. Объем отходов деревопереработки, ле­ созаготовок, санитарных рубок леса составляет энергети­ ческий потенциал, на базе которого можно производить ежегодно 2—3 млрд. кВт-ч электроэнергии и несколько со­ тен тысяч гигакалорий тепловой энергии. В качестве перспективы рассматривается создание в Бе­ ларуси специальных энергетических плантаций на основе быстрорастущих и высокоурожайных растений и древес­ ных кустарниковых пород. Более эффективной по сравне­ нию с традиционным сжиганием в отопительных котлах является утилизация древесных отходов посредством сжи­ гания газообразного топлива, получаемого в результате газогенерации отходов. Использование всех возможных местных топливных ре­ сурсов в Беларуси, согласно экспертным оценкам, в пер­ спективе способно заменить ежегодно 2,1—2,3 млн. т нефти. Объем потребления собственных топливно-энергетических ресурсов в 2015 году оценивается в 5,4 млн. т у. т. или 13,9% валового потребления ТЭР в Беларуси. Из них 4,8 млн. т у. т. составляют местные виды топлива и 0,6 млн. т у. т. — нетра­ диционные и возобновляемые источники и вторичные энергоресурсы. Таким образом, можно сделать выводы: — Потенциально Беларусь имеет возможность для ис­ пользования топливных ресурсов при дальнейшем разви­ тии технологий сжигания различных видов топлива. — На нынешнем этапе с ограниченными финансовыми возможностями приоритет должен быть отдан расшире­ нию использования в качестве топлива древесных отходов различного вида, кускового торфа, горючих бытовых и про­ изводственных отходов. Одновременно должны быть про­ работаны вопросы добычи и использования бурых углей и горючих сланцев, проведена разведка нбвых залежей неф­ ти, максимально сохраняя ее добычу, по крайней мере, на прежнем уровне. 112 БЫТОВОЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ 8.1. Экономичные источники света Освещение используется во всех сферах деятельности человека. На освещение в Беларуси расходуется 10—13% от общего потребления электроэнергии. Анализ структуры по­ требления по отраслям показывает, что на промышлен­ ность приходится 29%, жилищный сектор — 26%, адми­ нистративные и общественные здания — 20%, уличное освещение — 12% всего объема потребления. Таким обра­ зом, 80—90% электроэнергии на нужды освещения расхо­ дуется на территории городов и населенных пунктов. В ор­ ганизации энергоэффективного освещения городских объ­ ектов производственной и непроизводственной сферы, жилых зданий, территории городов, имеется значитель­ ный потенциал энергосбережения за счет перехода к энер­ гоэффективному освещению. Энергоэффективное освещение означает устройство сис­ тем освещения и организацию их функционирования та­ ким образом, чтобы при обеспечении требуемых нормами количественных и качественных характеристик освещения потреблялось минимальное количество электроэнергии. Ис­ полнение этих условий закладывается, в первую очередь, при проектировании освещения путем рационального со­ четания естественного света через световые проемы и ис­ кусственного — от осветительных установок, общего и ло­ кального освещения, выбора оптимальной схемы электри­ ческой сети освещения, количества, типов и мощности источников света, их размещения, выбора светильников и пускорегулирующей аппаратуры. Сочетание хорошего естественного освещения за счет оптимальных количест­ ва, размещения, размеров оконных проемов, фонарей в потолочных перекрытиях и регулируемого искусственного освещения может обеспечить энергосбережение до 30—70%. Потребность в искусственном освещении уменьшается при светлых интерьерах в помещениях, которые создают ощу­ щение более светлого пространства. 113 Необходимо подчеркнуть взаимосвязь между нормами на уровни освещения и потенциалом энергосбережения. Нормы устанавливаются по условиям зрительной работы в результате санитарно-гигиенических исследований и за­ частую не являются оптимальными и периодически под­ вергаются изменениям. Совершенствование действующих норм в направлении более точной адаптации к психофи­ зиологическим характеристикам человека, его практиче­ ским нуждам и учета современных конструктивных реше­ ний систем освещения содержит значительный резерв эко­ номии энергоресурсов. Все более широкое применение находят системы авто­ матического управления включением, отключением светиль­ ников и автоматического регулирования освещенности, а также энергоэкономичные источники света. Зарубежный опыт свидетельствует, что автоматизация освещения позволяет снизить энергопотребление на 30—50%. В Республике Бела­ русь налажено и развивается производство электронных и электромагнитных пускорегулирующих аппаратов для лю­ минесцентных ламп, энергоэкономичных ламп и освети­ тельной арматуры, устройств автоматического управления освещением: фотореле, приборов регулирования светово­ го потока, инфракрасных датчиков. В настоящее время выпускаются различные источники света, характеристики которых приведены в таблице 8.1.1. Из приведенных данных видно, что лампы накалива­ ния по своей эффективности в 2 и более раза ниже, чем остальные. Возможность экономии энергии определяется выбором источников света. Обычные лампы накаливания, работающие более 4000 часов в год, лучше заменить более эффективными, т. к. они потребляют в 6 раз больше элек­ троэнергии, чем, например, люминесцентные лампы. С по­ явлением около десяти лет назад электронных пускорегу­ лирующих аппаратов (ЭПРА) возникла возможность соз­ дания более энергоэкономичных светильников с компакт­ ными люминесцентными лампами (КЛЛ). Сокращение расхода электроэнергии и повышение КПД лампы проис­ ходит в результате повышения напряжения питания час­ тотой 20 кГц; многократное увеличение светоотдачи по­ верхности осветительного прибора позволяет уменьшить его габариты. Срок службы лампы достигает 9000 часов. Компактная лампа мощностью 10 Вт обеспечивает такую 114 Таблица 8.1.1 Характеристика источников освещения Тип источника М арки­ Светоотдача, лм/В т Коэффициент Срок света ровка диапазон обычная запаса, Кзп службы. ч Лампы накаливания ЛН 8—18 12 1,1 1000 Галогенные лампы накаливания КГ 1 6 -2 4 18 1,1 2000 Ртутно- вол ьфра- мовые лампы РВЛ 2 0 -2 8 22 1,2 6000 Ртутные лампы высокого давления ДРЛ 3 6 -5 4 50 1,3 12000 Натриевые лампы высокого давления ДНаТ 9 0 -1 2 0 100 1.3 12000 М еталлогенные лампы высокого давления ДРИ 7 0 -9 0 80 1,3 12000 Л ю минесцентны е лампы низкого давления ЛБ 6 0 -8 0 70 1,3 10000 Л ю минесцентны е лампы низкого давления с улуч­ шенной цветопе­ редачей ЛБЦТ 7 0 -9 5 90 1,25 10000 Компактные л ю ­ минесцентны е лампы низкого давления КЛЛ 6 0 -7 0 67 1,25 9000 Натриевые лампы низкого давления ДНаО 120-180 — 1-,3 12000 же освещенность, что и обычная лампа накаливания мощ­ ностью 50 Вт. Срок окупаемости КЛЛ составляет 1—2 года. Кроме замены источников света, имеются и другие спо­ собы повышения экономии энергии при использовании осветительных установок. Экономия электроэнергии зави­ сит от сочетания и размещения источников света и све­ тильников. Использование одной более мощной лампы на­ каливания или люминесцентной позволяет уменьшить по­ требление энергии без снижения освещенности. Напри­ 115 мер, четыре люминесцентные лампы по 20 Вт дают две трети светового потока, который можно получить от двух ламп по 40 Вт. Особенно это ощутимо на примере индивидуальной квартиры. При полной замене ламп накаливания на люми­ несцентные компактные лампы потребление электроэнер­ гии для освещения уменьшается примерно в пять раз. Эффективным является пакетный способ размещения светильников вместо линейного способа. При линейном — осветительная арматура располагается в виде отдельных ли­ ний, а при пакетном — над рабочим местом располагают несколько светильников. Практика показала, что один и тот же уровень освещенности рабочего места при пакет­ ном способе поддерживается в 2 раза меньшим числом светильников. Использование комбинированного общего и местного освещения, искусственного и естественного освещения позволяет уменьшить потребление электроэнер­ гии. В соответствии с ограничениями по дискомфортности освещения нельзя использовать только местное освеще­ ние рабочих мест. Оно должно обязательно дополнятся общим с пониженной освещенностью. Регулярная протирка остекления позволяет снижать продолжительность горения ламп при двухсменной работе предприятия на 15% в зим­ нее время и на 90% — в летнее. Замена светильников — наиболее эффективное ком­ плексное мероприятие, включающее замену источников света, расположение мест освещения и в целом повыше­ ние КПД использования электроэнергии на освещение. Например, переход на светильники с эффективными от­ ражателями позволяет снизить потребление энергии до 50%, т. е. отказаться от половины используемых ламп. Ис­ пользование компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) в местах общего пользования по сравнению с лампами нака­ ливания приводит к уменьшению потребления энергии в несколько раз. Однако при этом надо обращать внимание на правильную установку КЛЛ, так как в отличие от ламп на­ каливания они обладают направленным световым потоком. 116 8.2. Электробытовые приборы и их эффективное использование Производство электрических машин и аппаратов за­ родилось в конце XIX века. В восьмидесятых годах новая отрасль промышленности быстро набирала силу. Электро­ техника находила применение не только в промышлен­ ности, но и в домашнем обиходе. В 1881 году на Международной электротехнической вы­ ставке в Париже впервые были продемонстрированы ап­ параты для нагревательных целей, в том числе электро­ плиты, электроутюги и электрокамины. Эти экспонаты вызвали необычайный интерес у посетителей. Энтузи­ азм, вызванный успехами электротехников по приме­ нению электричества в быту, вдохновил изобретателей. Новые электроприборы в то время создавались чуть ли не ежедневно. Вслед за электроосвещением в обиход вошли не только отдельные приборы, но и целые группы приборов ана­ логичного назначения. Так, были созданы приборы для тепловой обработки пищевых продуктов: электроплиты, электрические духовые шкафы, электрокастрюли, элек­ трочайники и др. Тогда же появились первые приборы личной гигиены: фены, приборы для глажения белья и др. Группа приборов микроклимата, разработанных в конце XIX века, включала в себя вентиляторы, увлаж­ нители воздуха, электрокамины. Так, на рубеже XIX—XX веков в течение нескольких лет были созданы практически все типы бытовых электро­ приборов применяемых и по сегодняшний день. В электро­ приборах наших дней используются те же принципы и эле­ менты конструкций. А отличаются они от своих далеких предшественников лишь современным внешним оформ­ лением, обеспеченным новыми материалами, и техноло­ гией. Только спустя десятилетия перечень бытовых элек­ троприборов пополнился приборами, использующими новые принципы, это, например, микроволновые печи и пьезоэлектрические приборы. Современная квартира, как правило, оборудована мно­ жеством электрических устройств: плита, холодильник, те­ 117 левизор, стиральная машина, чайник, кофеварка, прием­ ник, магнитофон, осветительные приборы и т. д. Уделим внимание практическим приемам правильного пользования электробытовыми приборами для повышения их энергетической эффективности. Электроплиты. Самым энергоемким потребителем элек­ троэнергии являются электроплиты. Годовое потребление электроэнергии электроплитой составляет 1200—1400 кВт. Их применение вместо газовых плит и плит на твердом топливе существенно улучшает санитарно-гигиенические условия на кухне и в доме (отсутствие угарного газа). Как же рационально пользоваться электроплитой? Технология приготовления пищи требует включения конфорки на пол­ ную мощность только на время, необходимое для закипа­ ния. Варка пищи может происходить при меньших мощно­ стях. Варка пищи на малых мощностях значительно сокра­ щает расход электроэнергии, поэтому конфорки электро­ плит снабжают переключателями мощности. Для сниже­ ния расхода электроэнергии на приготовление пищи на электроплитах надо применять специальную посуду с утол­ щенным обточенным дном диаметром, равным или не­ сколько большим диаметра конфорки. Экономия электро­ энергии при использовании такой посуды 10—20%. Посуда для электроплиты должна плотно стоять на конфорке. Если диаметр посуды меньше диаметра конфорки, то часть теп­ лоты выделяется в воздух. Выкипевшая вода оставляет в посуде слой нерастворимых солей кальция и магния — на­ кипь. Ее толстая пористая корка проводит тепло почти в 30 раз хуже металла, заставляя увеличивать время нагрева­ ния и расход энергии. Поэтому накипь необходимо уда­ лять специальными средствами. При приготовлении пищи или кипячении воды целе­ сообразно выключать конфорки несколько раньше окон­ чательной готовности или закипания воды, это позволяет сэкономить до 20% электроэнергии за счет тепловой инер­ ции раскаленной конфорки. Более экономично пользовать­ ся электрочайниками, электрокофеварками, яйцеварками, печами СВЧ и т. п., которые имеют КПД в 1,5—1,8 раза выше, чем обычные газовые и электрические плиты. Кста­ ти, пользование электрическим чайником предпочтитель­ нее, чем кипячение воды на плите. КПД чайника 90%, а конфорок электроплиты 50—60%. В этом случае, пользуясь 118 чайником, можно сберечь до 40% электрической энергии. Иными словами, израсходовав одно и то же количество электроэнергии, в чайнике можно нагреть до кипения воды почти вдвое больше, чем на плите. А рекордсменом по эффективности является обычный кипятильник. При его применении практически вся потребленная электроэнер­ гия 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 или кофеварку. Этим можно сберечь от 10 до 30% электроэнер­ гии (в зависимости от температуры отключенной конфор­ ки) при последующем кипячении, поскольку температу­ ра воды, заливаемой в чайник, будет не 8—10 °С (темпера­ тура холодной воды из-под крана), а 25—40 °С (после по­ догрева на остывающей конфорке). Кстати, для приготовле­ ния как пищи, так чая и кофе желательно пользоваться пред­ варительно отстоявшейся водой, а не из-под крана. Во- первых, отстаиваясь, вода нагревается почти до комнатной температуры (а это уже примерно 10% энергосбережения при ее последующем кипячении). Во-вторых, из воды частично уходят элементы, которые используются при ее обеззаражи­ вании (например, хлор), что важно для здоровья. Коль речь зашла о плите и кухне, приведем рецепт при­ готовления каши с наименьшими энергозатратами. Для это­ го крупу надо предварительно на ночь замочить или еще лучше — залить кипятком в термосе. В первом случае каша сварится вдвое быстрее, во втором — вчетверо. Соответст­ венно уменьшатся затраты электроэнергии или газа на ее приготовление. Микроволновые печи. Предназначены для быстрого при­ готовления пищи, подогревания готовых блюд и размора­ живания продуктов и кулинарных изделий. Наиболее рас­ пространен у нас сейчас самый простой тип микроволно­ вой печи. Такая печь обычно оборудована освещаемым жа­ рочным шкафом, вращающейся тарелкой для равномер­ ного обжаривания, таймером с сигналом об окончании обработки и регулятором мощности на 5—7 ступеней, вклю­ чая ступень размораживания. Более совершенные печи этого типа дополнительно оснащены клавишами быстрого стар­ та и памяти, автоматическим управлением разморажива­ нием (в зависимости от веса) и дисплеем, показывающим 119 время, вид работы и мощность. Наименьшая мощность микроволн в этих печах — 500 Вт, наибольшая — 900 Вт. Кроме того, в печи может быть установлена вращающаяся антенна — дополнительный распределитель микроволн, что позволяет наиболее полно использовать их мощность. Более совершенными являются комбинированные мик­ роволновые печи. Комбинированная микроволновая печь дают дополнительные возможности: жарить или запекать мясо, рыбу, птицу и т. д.; печь, при этом горячий воздух подается сверху, снизу или циркулирует по всему объему; использовать инфракрасный или обычный гриль. Такие комбинированные печи дополнительно оснаще­ ны грилем с вертелом, электронагревателями, пультом управления и электронными часами — таймером, показы­ вающим время дня, время и вид жаренья. В таких печах возможно комбинированное использование гриля и мик­ роволновой печи. В более сложных системах этого типа используются, кроме обычных, еще и инфракрасные и ре­ циркуляционные грили, специальные вращающиеся системы для оптимального распределения микроволн и ка­ талитические фильтры для удаления запахов. Печи также могут быть оборудованы системой программирования на несколько видов работ в зависимости от вида продуктов и необходимой процедуры обработки. Наиболее совершенные модели печей оснащены также автоматикой взвешивания: после ввода веса продуктов при­ бор автоматически сообщает необходимые для оттаивания, подогрева, жарения^ или подрумянивания время и вид работы. Микроволновая печь может быть усовершенствована до­ бавлением конвекционного режима. Конвекционная обработка продуктов, несмотря на не­ обычное название, построена на тех же принципах, что и обычная тепловая обработка. Отличие конвекционной духовки в том, что в большин­ стве из них нагревательный элемент располагается снару­ жи. Все внутреннее пространство может быть использова­ но для приготовления пищи. Вентилятор обеспечивает высокую скорость циркуляции горячего воздуха, который обволакивает продукты сразу, как только духовка вклю­ чилась, и пища начинает разогреваться в еще не прогре­ той духовке. Благодаря циркуляции процесс приготовле­ ния идет быстрее, т. к. горячий воздух не скапливается вверху 120 духовки. Но конвекционная духовка, хорошо обжаривая продукт, не дает полной уверенности в его готовности внутри. Особенно,-когда речь идет об объемных продуктах. Если использовать только конвекционную духовку для выпечки хлеба или пирогов, то они могут пригореть или может образоваться толстая корка, прежде чем пироги пропекутся внутри. Идеальный вариант — конвекционно-микроволновый комбайн, в смешанном режиме которого блюда гото­ вятся микроволновым импульсом и горячим воздухом одновременно. При работе комбайна в смешанном режиме за счет кон­ векции прекрасно сохраняется аромат и сочность и обжа­ ривается поверхность продукта, а микроволновая энергия дает уверенность в том, что продукт готов внутри. Холодильники. Примерно 30—40% потребляемой в доме электрической энергии приходится на холодильник. Сле­ дует отметить, что компрессорный холодильник (в зави­ симости от объема) потребляет 250—450 кВт-ч, абсорбци­ онный — 500—1400 кВт-ч в год. Экономичность их исполь­ зования зависит от режима работы и соблюдения правил эксплуатации. Бытовые холодильники рассчитаны на ра­ боту в сухом, отапливаемом помещении при температуре окружающего воздуха 16—32 °С. Холодильник следует ста­ вить в самое прохладное место (но не в коем случае к ба­ тарее или плите), желательно возле наружной стены (она холоднее), но не вплотную к ней. Чем ниже температура теплообменника, тем эффективнее он работает и реже включается. При снижении температуры теплообменника с 20 до 19 °С, холодильник начинает расходовать энергии на 6% меньше. Ледяная “шуба”, нарастая на испарителе, изолирует его от внутреннего объема холодильника, за­ ставляя его включаться чаще и работать каждый раз доль­ ше. Поэтому холодильник необходимо регулярно размора­ живать. Это даст 3—5% снижения потребления электроэнер­ гии. Чтобы влага из продуктов не намерзала на испарите­ ле, следует хранить их в коробках, банках и кастрюлях, плотно закрытых крышками, или завернутыми в фольгу. А, регулярно оттаивая и просушивая холодильник, мож­ но сделать его гораздо экономичнее. Нельзя ставить в хо­ лодильник теплые (выше комнатной температуры) про­ дукты. В холодную пору года, перед размещением продук­ 121 тов в холодильнике, желательно выдержать их на балконе. В последнее время для получения дополнительного про­ странства на кухне стали прятать холодильник в стенной шкаф либо в нишу. Мало того, что ниша в стене, как пра­ вило, перекрывает вентиляционные каналы соседей, жи­ вущих на нижних этажах, при этом резко ухудшаются и условия работы холодильника. На задней стенке любого холодильника находится змеевик конденсатора, который охлаждается комнатным воздухом. Пряча его в закрытое пространство, мы в первую очередь прячем туда змеевик, затрудняя его охлаждение. В таких условиях холодильник будет гораздо чаще включаться и дольше работать в этом режиме. Потребление электрической энергии может уве­ личиться почти на 20%, а ресурс работы холодильника уменьшиться на такую же величину. В странах Европейского Союза все холодильники под­ разделяются на 7 категорий экономичности: А, В, С, D, Е, F, G. Холодильники категории А и В являются высоко­ эффективными и потребляют в год около 300 кВт-ч элек­ троэнергии. Холодильники категории G имеют самую низ­ кую эффективность. Холодильники «Атлант» минского за­ вода соответствуют среднеевропейскому стандарту и отве­ чают категории С. Имея в виду, что в Беларуси на долю холодильников и морозильников приходится 30—40% об­ щего расхода электроэнергии в быту, переход на выпуск холодильной бытовой техники категории А даст эконо­ мию около 170000 т у. т./год. Утюги. Мощность утюга довольно велика — около ки­ ловатта. Чтобы добиться некоторой экономии, порой до­ вольно значительной, белье должно быть слегка влажным: пересушенное или слишком мокрое приходится гладить дольше, тратя лишнюю энергию. Массивный утюг можно выключить незадолго до конца работы: накопленного им тепла хватит еще на несколько минут. Установлено, что оптимальная температура глажения для изделий из искус­ ственного шелка 85—115 °С, шерсти — 140—165 °С, нату­ рального шелка — 115—140 °С, хлопчатобумажной ткани — 165—190 °С, льняной — 190—230 °С. Использование этих данных позволяет повысить производительность труда,на 40—60%, а расход электроэнергии снизить на 20—25%. 122 Стиральные машины. Наиболее энергоэкономными яв ­ ляются автоматические стиральные машины, включение и выключение которых производится по программе. Пылесосы. Для эффективной работы пылесоса большое значение имеет хорошая очистка пылесборника, что улуч­ шает тягу воздуха. Бытовые кондиционеры. Для внутриквартирного исполь­ зования часто применяется кондиционер типа БК—1500, который эффективно работает при закрытых форточках и дверях. Радиотелевизионная аппаратура. Для ее эффективной работы необходимо своевременное охлаждение и система­ тическая очистка от пыли. Также нужно учитывать, что многие электронные приборы — видеомагнитофоны, про­ игрыватели, радиоприемники — после выключения про­ должают работать в дежурном режиме. Мощность “дежур­ ного” устройства невелика — 10—15 Вт. Но за месяц непре­ рывной работы оно израсходует довольно ощутимое коли­ чество энергии — около 10 кВт. Приемы рационального освещения. Добиться значитель­ ной экономии электроэнергии можно при разумном соче­ тании общего и локального (местного) освещения на ра­ бочем столе, в гостиной для просмотра телевизионных программ, у зеркала в прихожей и т. п. Хорошо предусмот­ реть возможность включения части ламп в светильниках, автоматического отключения освещения при выходе из комнаты, использовать современные энергосберегающие лампы. Среди обилия выпускаемых светильников экономич­ ность энергосбережения довольно часто выпадает из поля зрения конструкторов. Расход электроэнергии на освещение может быть сокращен на 10—25% за счет замены ламп нака­ ливания люминесцентными лампами, рационального освеще­ ния в квартирах и правильной эксплуатации светильников. Разработана комплексная программа по созданию и вне­ дрению в производство энергосберегающих источников света: криптоновых ламп мощностью до 100 Вт, компактных и фигурных люминесцентных ламп мощностью 11—25 Вт с резьбовым цоколем. Правильный выбор типа светильника, мощности и места его установки позволяет экономить 40—50% расходуемой на освещение электроэнергии. 123 Люминесцентные лампы по сравнению с лампами на­ каливания потребляют электроэнергии в 3—4 раза меньше. Их свет можно сочетать со светом ламп накаливания. Лю­ минесцентные светильники предпочтительней использо­ вать для местного освещения. В настоящее время в продаже появились компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые потребляют в 6— 7 раз меньше электрической энергии по сравнению с лампа­ ми накаливания при одинаковой освещенности. Чтобы освещенность различных зон квартиры соответ­ ствовала норме, а расход электроэнергии был минималь­ ным, нужно правильно выбирать мощность ламп. Для лю­ бых типов ламп светоотдача увеличивается с увеличением мощности. Лампы большой мощности (60, 100, 150 Вт) более эффективны и экономичны для общего освещения, чем лампы мощностью 25, 40 Вт. Например, 4 люминес­ центных лампы по 20 Вт дают 2/3 света, который можно получить от двух ламп по 40 Вт, или 4/7 света, который дает одна лампа 75 Вт. Таким образом, использование не­ скольких ламп малой мощности вместо одной мощной лам­ пы в осветительных устройствах требует больше энергии. Режим осветительных приборов можно регулировать по своему усмотрению: ступенчатым переключателем или све­ торегулятором с плавным изменением мощности светиль­ ника. В результате увеличивается срок службы ламп и эко­ номится электроэнергия до 30%. Использование местного освещения дает большой эф­ фект и экономию. Необходимо учитывать, что освещен­ ность поверхности пропорциональна квадрату расстояния от источника света, и поэтому лампочка 30 Вт в настоль­ ной лампе позволяет достичь лучшей освещенности на рабочем столе, чем люстра с тремя и даже пятью лампоч­ ками общей мощностью 180—300 Вт. В результате двойной выигрыш: сохранение зрения и сбережение электрической энергии. Два-три маломощных светильника в разных углах комнаты вполне заменят верхний свет, да и выглядеть ком­ ната будет уютнее. Нет, вероятно, ничего более угнетающего, чем туск­ лый свет в квартире. Лампочка, покрытая слоем пыли, дает света на 10—15%, а то и на все 30% меньше чистой. Поэто­ му светильники необходимо содержать в чистоте. 124 Таким образом, выбор и использование наиболее эко­ номичных электроприборов позволяет существенно сокра­ тить потребление электроэнергии. 8.3. Бытовые приборы регулирования, учета и контроля теплоты На цели отопления, вентиляции и горячего водо­ снабжения в Республике Беларусь расходуется 40% от об­ щего потребления топлива. Потенциал энергосбережения, по оценкам отечественных и зарубежных экспертов, в сис­ темах теплоснабжения республики составляет около 50%. Следовательно, за счет энергосберегающих мероприятий можно снизить потребление топлива на нужды теплоснаб­ жения на 20% от общего потребления республикой. Именно поэтому одной из приоритетных задач действующей Госу­ дарственной программы «Энергосбережение» для увеличе­ ния эффективности использования теплоты в системах ото­ пления зданий необходимо внедрение системы регулиро­ вания отпуска тепла. Необходимость оперативного опреде­ ления расхода теплоты и теплопотерь с особой остротой выявилась в последнее время в связи с требованием эко­ номии топливно-энергетических ресурсов. И зм ерительная система теплосчетчика «Квант» (рис. 8.3.1) состоит из электромагнитного (индукционно­ го) расходометра (ИР), платиновых терморезисторов — Рис. 8.3.1. Измерительная система теплосчетчика “ Квант” : ИР — электромагнитный расходомер, АВП — автоматический вычис­ лительный прибор, М — магнит, Э — электроды, ИБ — измерительный блок, RK1, RK2 — терморезисторы 125 датчиков температуры прямого и обратного потоков и ав­ томатического вычислительного прибора (АВП). Подающий трубопровод расположен между полюсами электромагнита М, под действием которого ионы жидко­ сти отдают заряды измерительным электродам Э, созда­ вая ток, пропорциональный расходу V. Измерительный блок (ИБ) трансформирует сигнал о расходе и передает на АВП, куда также поступают сигналы от терморезисто­ ров RK 1 и RK 2. АВП производит счетные операции с выходом на регистрирующий прибор (РП) и АСУ. На рис. 8.3.2 показан комплект приборов теплосчетчика НПТО «Термо». В состав комплекта входят: электромагнит­ ный расходомер РОСТ—1; измерительный преобразователь ЭП—8006; термометры сопротивления КТСПР для изме­ рения разности температур. Теплосчетчик отличается высокой точностью измере­ ния, отсутствием требований к прямолинейности участ­ ков трубопровода, отсутствием подвижных элементов в потоке. Комплект имеет цифровой шестиразрядный счет­ чик количества теплоты в гигаджоулях, цифровую инди­ кацию расхода теплоносителя, аналоговые выходные сиг­ налы постоянного тока, частотный выходной сигнал, тем­ пературный датчик для передачи данных в систему учета энергии ИИСЭ. На рис. 8.3.3 показан комплект приборов теплосчетчи­ ков ТЭМ—05М. В состав комплекта входят: измерительно­ вычислительный блок (ИВБ); первичный преобразователь расхода электромагнитного типа (ППР); термопреобразо- Т1 ► Подающий трубопровод ; обратный трубопровод I Р О С Т -1 [ - _ ZT' КТСПР | РОСТ-11 |эП-600б| < i -I A -220 КТСПР Т2-<----------- Рис. 8.3.2. Комплект приборов теплосчетчика НПТО “Т ерм о”: РОСТ-1 — электромагнитный расходомер, Э П -8006 — измерительный преобразователь, КТСП Р — термометры сопротивления КТСП Р для измерения разности температур 126 трубопровод Обратный т рубопровод Прямой трубопровод Обратный т рубопровод Трубопровод холодной воды Рис. 8.3.3. Схема установки ТЭМ —05МЗ ватель сопротивления платиновый (ТСП); расходомер-счет­ чик РМС-05.05. Теплосчетчики ТЭМ—05М предназначены для измере­ ния, регистрации и коммерческого учета тепловых пара­ метров в системах горячего водоснабжения, а также в за­ крытых и открытых системах теплоснабжения. Они приме­ няются для работы на жилых, общественных и производ­ ственных зданиях самого широкого спектра: от офисов и коттеджей до промышленных предприятий, а также могут использоваться для автоматизированных систем учета, контроля и регулирования тепловой энергии. Теплосчетчики имеют отличительные особенности и преимущества: отсутствие гидравлического сопротивления жидкости; возможность выбора типовой схемы установки; возможность выбора диапазона измерения расхода по месту монтажа самим потребителем; возможность объединения приборов в системы автоматизированного контроля и управления благодаря наличию у теплосчетчиков архива статистических данных о параметрах систем теплоснабже­ ния и горячего водоснабжения, стандартных последова­ тельных интерфейсов RS 232С, RS 485, адаптеров перено­ са данных (АПД—01П, АПД—01С) и сервисного программ­ ного обеспечения. 127 Теплосчетчики ТЭМ—05М осуществляют автоматиче­ ское измерение: расхода теплоносителя в трубопроводах систем теплоснабжения и горячего водоснабжения; тем­ пературы теплоносителя в трубопроводах систем теплоснаб­ жения или горячего водоснабжения и в трубопроводах хо­ лодного водоснабжения; избыточного давления теплоно­ сителя в трубопроводах (при наличии датчиков давления с токовым выходом); времени наработки при поданном напряжении питания; времени работы в зоне ошибок и вычисление: разности температуры теплоносителя в пря­ мом и обратном трубопроводах (трубопроводе холодного водоснабжения); потребляемой тепловой мощности; объ­ ема теплоносителя, прошедшего по трубопроводам; по­ требленное количество теплоты. Система индивидуального расчета за тепло широко рас­ пространена в ряде европейских стран и оценивает расход теплоты индивидуальными потребителями, например ра­ диаторами центрального отопления. Она состоит из так на­ зываемого распределителя тепла и радиаторного термостата. Распределитель тепла устанавливается на каждый радиа­ тор в квартире и фиксирует количество тепла, отданного радиатором. Можно использовать испарительный распреде­ литель тепла «Экземпер» или электронный — «Допримо». В испарительном распределителе теп­ ла (рис. 8.3.4) тепло радиатора действует на специальную жидкость в измеритель­ ной ампуле, которая испаряется в зави­ симости от температуры и продолжитель­ ности действия тепла от радиатора. Чем горячее радиатор и чем дольше его тепло действует на ампулу, тем больше испа­ ряется жидкости. Количество испарив­ шейся жидкости показывает, сколько те­ пла использует данный радиатор. Чтобы компенсировать дополнитель­ ное уменьшение жидкости, которое воз­ никает, например, летом, когда на ра­ диатор светит солнце, ампулы содержат определенный переизбыток жидкости, представляющий собой излишек для так делитель тепла называемого холодного испарения. “Э кзем пер” 1 2 8 Электронный распределитель тепла (рис. 8.3.5) с помо­ щью датчика регистрирует температуру радиатора акку­ ратнее, быстрее и точнее, чем жидкостной. Микросхема внутри распределителя моментально под­ считывает, принимая во внимание малейшие температур­ ные различия, величины, образовавшиеся из разницы между температурой датчика и закодированной темпера­ турой помещения 20 °С (система с одним датчиком). Она переводит данные в цифровые величины для считывания. Распределитель с двумя датчиками, помимо темпера­ туры радиатора, измеряет также температуру окружающей среды и из этих данных рассчитывает количество отданно­ го радиатором тепла. Показания распределителя считываются с жидкокри­ сталлического дисплея прибора. Радиаторный термостат позволяет регулировать коли­ чество тепла, отдаваемого радиатором, но, в отличие от обычного вентиля, он автоматически поддерживает же­ лаемую температуру, создавая комфортную тепловую об­ становку и экономя тепло. Термостат состоит из двух основных частей — клапана и термостатической головки (рис. 8.3.6). Клапан увеличивает или уменьшает подачу горячей воды в радиатор под воз­ действием поршня, положение которого регулируется тер- Рис. 8.3.3. Электронный распре- Рис. 8.3.6. Радиаторный термостат: делитель тепла “Д О П РИ М О ” / — термостатический элемент, 2 — сильфон, 3 — регулировочная рукоят­ ка (настройка), 4 - корпус клапана. 5 Зак. 2895 129 мостатической головкой. Внутри нее расположен так назы­ ваемый сильфон, заполненный специальным газом, изме­ няющим свой объем в зависимости от температуры воздуха около термостатической головки. Выбор желаемой температуры производится поворотом головки в определенную позицию. Термостаты позволяют задать оптимальный тепловой ре­ жим в помещениях, например, в детской — теплее, а в комнатах, которые долгое время не используются, можно установить минимальную температуру, не расходуя лиш­ нее тепло. Уезжая на длительное время, также можно умень­ шить температуру во всех помещениях, причем термостат не позволит температуре опустится до того значения, ко­ гда из-за сконденсировавшейся влаги могут быть повреж­ дены мебель и оборудование. Термостаты используют так называемое «бесплатное» тепло — тепло., выделяемое людьми, оборудованием и бы­ товой техникой, солнцем. Это тепло — источник дополни­ тельной экономии средств, и, кроме того, применение термостата избавит от необходимости открывать зимой фор­ точки для уменьшения температуры в помещениях, где слиш­ ком тепло, что значительно уменьшает риск простуды. 8.4. Учет холодной и горячей воды, учет газа Одним из наиболее распространенных и применяе­ мых средств сбережения энергоресурсов, является исполь­ зование счетчиков воды и тепла. Не имея счетчика, нельзя судить, насколько эффективны мероприятия по сниже­ нию энергопотребления. Сам по себе счетчик не снижает потребление, однако создает стимул к сбережению энер­ гии. За счет установки счетчика, а также правильных рас­ четов с поставщиком энергии снижается сумма оплаты за тепловую энергию на 20—30%. В настоящее время получили распространение приборы для учета расхода жидкости, газа и теплоты. Физическая потребность в воде, по современной рациональной нор­ ме, составляет для одного человека 5 л в сутки. С учетом санитарных и хозяйственных нужд: 100—120 л. У нас же «рациональность» возросла до 300 л (120 л горячей и 180 л 130 холодной воды на каждого жителя в сутки). На первый взгляд, вроде бы неплохо: чем больше потребляется воды (и мыла), тем культурнее выглядит народ. Оно бы и так, — если бы третья часть бесценного ресурса не уходила в никуда: из-за неисправности водопроводных сетей и во­ доразборных кранов. Для учета расхода воды применяют крыльчатые и турбинные водосчетчики, которые со вре­ менем окупаются, так как расход воды, согласно показа­ ниям счетчика, значительно снижается. Самые простые спо­ собы водосбережения — это мытье посуды в наполненной раковине, а не в проточной воде, прием душа вместо ванной: экономия 40% воды; своевременный ремонт кранов. Для учета расхода газа применяются бытовые счетчики ротационного типа РЛ-2,5, РЛ-4, РЛ-6, которые обеспе­ чивают надежную работу при пульсирующих давлениях газа. В жилых и общественных зданиях температура поверх­ ности отопительных приборов (в соответствии с требова­ ниями санитарно-гигиенических норм) не должна превы­ шать 95, а температура воды в кранах горячего водоснаб­ жения должна быть не ниже 50—60 и не выше 70 °С. По­ этому эффективный учет тепла возможен с помощью теп­ лосчетчиков. Среди теплосчетчиков известен “Струмень ТС400”, работа которого основана на электромагнитном принципе без механических устройств. Они используются в системах отопления и горячего водоснабжения. В комплект входят расходомер, термосопротивления и процессор. Диапазон измерения температур теплоносителя 5— 180 °С, диапазон измерения расхода теплоносителя 0,2—120 м3/ч, диаметр условного прохода трубы 20—80 мм. 8.5. Повышение эффективности систем отопления Особенностью существующих систем отопления яв­ ляется то, что они рассчитаны на постоянный расход теп­ лоносителя. Регулирование поступления теплоносителя в нагревательные приборы потребителями может привести к нарушению гидравлического режима системы отопления. Поэтому, прежде чем установить индивидуальные средст­ ва регулирования (автоматические или ручные) в зданиях 131 (у жильцов), необходимо провести изменения схемы теп­ лового узла. Рассмотрим пример такой системы отопления (рис. 8.5.1). На тепловом узле должны быть установлены: запорная арматура (краны, задвижки); фильтры механической очистки, автоматические регуляторы температуры воды, подаваемой на каждый фасад здания. Они работают в за­ висимости от температуры наружного и внутреннего воздуха (для этого система должна быть разделена на две половины: южную и северную); циркуляционный насос; регулятор расхода (давления). Трубы, задвижки и другие элементы должны быть изолированы. В здании на радиаторах устанавливаются: индивидуаль­ ные средства регулирования (ручные либо термостатиче­ ские вентили); счетчики-распределители тепла, предназна­ ченные для оценки индивидуального энергопотребления. Мероприятия по совершенствованию систем отопления представлены в таблице 8.5.1. Из таблицы видно, что наи­ более эффективными являются автоматизация теплового узла и установка ручных регуляторов на каждом отопи­ тельном приборе, чем обеспечивается наименьший срок окупаемости затрат. Для обеспечения надежной работы все системы долж­ ны проектироваться индивидуально, с предварительным энергетическим обследованием. Рис. 8.5.1 . Схема усовершенствованной системы отопления: 1 — запорны е задвижки, 2 — регулятор давления. 3 — трехходовой клапан, 4 — блок управления, 5 — датчики температуры 132 Таблица 8.5.1 Мероприятия по совершенствованию систем отопления Мероприятия Затраты, $ США у.е./м2 Сбережение, % Окупаемость, лет Автоматизация теплового узла 4000 1 5 -2 0 1,5 Установка надежных ручных регулировочных кранов на каждом нагревательном приборе 10 5 - 7 1,5 Установка автоматических термостатических кранов 40 10 9,3 В последнее время получили распространение электрон­ ные системы регулирования. Одним из удобных, наиболее гибких по своим функциям устройств, является семейство регуляторов ДИТ—541 и ДИТ—520. Эти устройства выпол­ нены на основе однокристальных микроЭВМ. Они имеют программируемый календарь с возможностью учета вы­ ходных и праздничных дней и гибкое программирование режимов работы. Изменяя степень закрытия клапана, уст­ ройство регулирует температуру подаваемого в здание теплоносителя. Постоянство объема циркуляции теплоно­ сителя достигается наличием циркуляционного насоса. Управляется и программируется устройство с помощью инфракрасного пульта ручного управления. Датчики тем­ пературы, выполняемые на основе микросхем, позволяют вести опрос любого количества датчиков по трехпровод­ ной линии. С помощью стандартного интерфейса RS 485 можно объединить устройства в сеть и программировать их работу с центральной ЭВМ. Учитывая, что значительная часть отопительного сезо­ на в Республике Беларусь имеет положительную темпера­ туру наружного воздуха, можно утверждать, что автома­ тическое регулирование расхода теплоносителя позволяет сэкономить не менее 15% тепловой энергии за отопитель­ ный сезон. Для зданий, которые потребляют за отопитель­ ный сезон 1000 и более Гкал тепловой энергии, при ны­ нешней стоимости энергоресурсов окупаемость програм­ мируемых устройств автоматического управления тепло­ снабжением составляет 2—3 месяца отопительного сезона. 133 8.6. Автономные энергоустановки В последнее время широко применяются газовые ото­ пительные приборы для квартир, особняков, офисов, ма­ газинов, мастерских, коммунальных сооружений. Прибо­ ры монтируются на стену и подключаются к дымоходу, благодаря чему производится нагрев воды и отопления зданий. Преимущества таких приборов — энергоэкономич­ ность, рентабельность, равномерное отопление, чистота и удобство в эксплуатации, простота в обращении. Постоянная температура отопительной воды обеспечи­ вается термостатом. Эффективная циркуляция и давление воды с помощью насоса дают возможность применять трубы небольшого диаметра. Тепловая энергия сожженного на горелке газа передается воде, циркулирующей от насоса через теплообменник и радиаторы, подключенные к нему, а затем передается воздуху в помещение. В последние годы в Республике Беларусь различными фирмами производится большое количество энергоэконо­ мичных газогенераторных установок, котлоагрегатов, ко­ торые предназначены для теплоснабжения зданий и со­ оружений, получения горячей воды и пара в различных технологических процессах и для бытовых нужд. Основным топливом для них служат отходы деревообработки, мелочь торфяных брикетов, щепа, кора, лигнин и другие твердые горючие материалы. Их преимущество: высокий КПД, низкая стоимость, простота конструкций и обслуживания, а также возможность использования дешевых местных ви­ дов топлива и отходов промышленности. В закрытом акционерном обществе (ЗАО)”Амкодор” (Республика Беларусь) производят эффективные системы отопления, основанные на отоплении мягким инфракрас­ ным излучением, которое, в отличие от конвективного способа обогрева, позволяет снизить на 90% потребление энергоресурсов. Работа систем основана на принципе пре­ образования теплоты сгорания газа в тепловые лучи без промежуточных теплоносителей (вода, пар). Источниками инфракрасного излучения служат специальные теплоиз­ лучающие трубы, внутри которых циркулируют высоко­ температурные газы низкого давления. Для обогрева садовых домиков и хозяйственных поме­ щений, бытовок, мастерских, складов, теплиц, передвиж­ 134 ных торговых точек, приготовления пищи может приме­ няться «чудо—печь». Тепловая мощность 1,8 кВт позволяет нагреть помещение объемом 50 м3 от 0 до +15 °С за 1,5—2 часа. Конструкция прибора позволяет ставить его в любое место без дополнительной теплоизоляции. В качестве топлива ис­ пользуется дизельное топливо или керосин. «Чудо—печь» экологичееки безопасна, не дает копоти, запаха и дыма, так как 95% продуктов горения остается на каталитиче­ ский сетке и поэтому не требуется вытяжной трубы. Про­ изводится в России по немецкой технологии. 8.7. Тепловые потери в зданиях и сооружениях В холодное время года обязательно отапливаются комнаты, в которых люди живут и работают. Чем холоднее погода, тем больше приходится топить, потому что при похолодании увеличиваются теплопотери через стены, окна и все наружные ограждающие конструкции. Тепло может передаваться разными способами: теплопроводностью, конвекцией, излучением. В чистом виде теплопровод­ ность наблюдается только в сплошных твердых телах. Теп­ лота передается непосредствен­ но через материал или от од­ ного материала другому при их соприкосновении (рис. 8.7.1). Высокой теплопроводностью обладают плотные материа­ лы — металл, железобетон, мрамор. Воздух имеет низкую теплопроводность. Поэтому че­ рез материалы с большим ко­ личеством замкнутых пор, за­ полненных воздухом, тепло передается плохо, и они мо­ гут использоваться как тепло­ изоляционные (семищелевой кирпич, пенобетон, вспенен­ ный полиуретан, пенопласт). Рис. 8.7.1. Передача тепла через кирпичную стену теплопровод­ ностью: / — кирпичная кладка, 2 — штукатурка 135 Конвекция характерна для жидких и газообразных сред, где перенос тепла происходит в результате движения мо­ лекул. Конвективный теплообмен наблюдается у поверх­ ности стен при наличии температурного перепада между конструкцией и соприкасающимся с ней воздухом. В окнах жилых домов конвективный теплообмен происходит меж­ ду поверхностями остекления, обращенными внутрь воз­ душной прослойки. Нагреваясь от внутреннего стекла, те­ плый воздух поднимается вверх. При соприкосновении с холодным наружным стеклом воздух отдает свое тепло и, охлаждаясь, опускается вниз (рис. 8.7.2.). Такая циркуля­ ция воздуха в воздушной прослойке обусловливает конвек­ тивный теплообмен. Чем больше разность температур поверх­ ностей, тем интенсивнее теплообмен между ними. Излучение происходит в газообразной среде путем пе­ редачи тепла с поверхности тела через пространство (в виде энергии электромагнитных волн). Нагретая поверх­ ность радиатора излучает тепло и обогревает помещение. Чем выше температура поверхности отопительного при­ бора, тем сильнее обогревается помещение (рис. 8.7.3). На теплопотери через ограждения наибольшие влия­ ние оказывает их способность передавать теплоту, которая зависит от коэффициента теплопередачи и толщины ма­ териала. Чем меньше коэффициент теплопе­ редачи и толще стена, тем больше ее терми­ ческое сопротивление (передача тепла) и луч­ ше ее теплозащитные свойства (см. рис. 8.7.4). Кроме того, количество теряемой тепло­ ты зависит от сопротивления теплообмену конвекцией и излучением у поверхности внутренней и наружной стен. Чем интенсив­ нее происходит теплообмен, тем больше те­ пла теряется из помещения и передается Рис. 8.7.2. Передача тепла конвекцией в межстеколь- ном пространстве оконного блока со спаренным осте- кленением: / — стекло. 2 — воздушная прослойка, 3 — пере­ плет, 4 — оконная коробка Рис. 8.7.3. Теплообмен излучением между отопительным прибором и человеком внутренней поверхности конструкции или отдается поверх­ ностью стены наружу, тем меньше сопротивление тепло­ обмену и хуже теплозащита. Теплопотери через отдельные наружные элементы дома различены и во многом зависят от теплоизоляционных ка­ честв отдельных конструкций, а также их размеров. Наибольшая площадь наружных ограждений приходит­ ся на наружные стены (рис. 8.7.5). Поэтому их теплозащит­ ные качества во многом определяют условия внутреннего микроклимата помещения. Чем выше сопротивление сте­ ны теплопередаче, тем меньший поток тепла через нее проходит и тем меньше теплопотери. В зависимости от кон­ струкции стен дома через них теряется до 35—45%. Передача тепла через стены осуществляется главным образом вследствие теплопроводности. Количество теп­ ла, проходящего через стену, зависит от коэффициента теплопередачи материала к. Чем он выше, тем больше теплоты проходит через материал и тем хуже его тепло­ защита (рис. 8.7.4). Различные строительные материалы имеют разные коэффициенты теплопередачи. На них влияют различные факторы, в частности, плотность и влажность материала. 137 &а 1 Ё$ s Q_ <*> Ш а> -Q §•« С * ' < ^ « s ® : t !2 i Ш ' _D с :LU * * « а: ! оо о m О Q. Ю Ю о О- £ о 2к о <и 00 3S h и с.и О £ а. оо *з- X * QJ О S О О 1/1 3 2 ТО -Q aгЗ п О С С- <и ь-ез =s s ■0 5 о X § юоасо е; С S д S •©- г> 0 * а> s 1 о; "Г 1 ’I s 5 = о нL- О 2 о;“ сз ^ 5 £ Д О tr и О Ю * * “•§ I - ^ 2 , лn г*-. Ц. s ^ 8 S & Е I § I5 оо с ю ? 8 S г С н D. Оs 5 * с о «и н с . „ю 1. ОX Ъ <и с g o X оо е;с юо 8.о 138 КИРПИЧНЫЕ СТЕНЫ ОДНОСЛОЙНЫЕ ТРЕХСЛОЙНЫ Е ПАНЕЛИ КЕРАМЗИТОБЕТОННЫЕ С ЭФФЕКТИВНЫМ УТЕПЛИТЕЛЕМ ОКОННЫЕ ОКОННЫЕ ОКОННЫЕ Рис. 8.7.5. Площади различных элементов наружных ограждений и теплопотери Плотный материал имеет больший коэффициент тепло­ передачи по сравнению с пористым материалом. Увеличе­ ние плотности способствует повышению к. Уменьшение плот­ ности приводит к снижению к. Это объясняется тем, что поры строительного материала заполнены воздухом, имеющим низ­ кий коэффициент теплопередачи. Чем больше пор в мате­ риале, тем меньше его плотность и теплопроводность. На­ пример, у железобетона плотностью 2500 кг/м 3 коэф ­ фициент теплопередачи к =2,04 Вт/(м2 К), у кладки из обыкновенного глиняного кирпича плотностью 1800 кг/м3 — к = 0,81 Вт/(м2-К), у фанеры плотностью 600 кг/м3 — к = = 0,18 Вт/(м2-К), у плит из полистирольного пенопласта плотностью 100 кг/м3 — к = 0,05 Вт/(м2-К). Коэффициент теплопередачи к — единица, которая обо­ значает прохождение теплового потока мощностью 1 Вт сквозь элемент строительной конструкции площадью 1 м2 при разнице температур наружного воздуха и внутреннего в 1 Кельвин Вт/(м2 К). Сопротивление теплопередаче Rq — величина, обратная коэффициенту теплопередачи. Влажность способствует повышению теплопроводности: сырой материал имеет больший коэффициент теплопере­ дачи и обладает худшими теплозащитными характеристи­ ками по сравнению с сухим. Это вызвано тем, что при увлажнении материала его поры заполняются водой, имею­ щей высокий коэффициент теплопередачи (приблизитель­ но в 20 раз больший, чем воздух). Чем больше влаги впи­ 139 тывает материал, тем выше становится его теплопровод­ ность. Например, при повышении влажности кирпичной стены толщиной 0,5 м из обыкновенного глиняного кир­ пича от нормальной, равной 2%, до 8%, ее теплозащита ухудшается более чем на 30%. И если при температуре внут­ реннего воздуха +20 °С и наружного —20 “С на поверхности сухой стены температура составляет 14,4 °С, то на сырой стене на 2,7 °С ниже и равняется 11,7 °С (рис. 8.7.6). Поэто­ му для теплозащиты домов очень важно, чтобы строитель­ ный материал, и в первую очередь утеплитель, был обяза­ тельно сухим, а конструкции наружных ограждений были сделаны с таким расчетом, чтобы в них не образовывался конденсат, не скапливалась влага, приводящая к ухудше­ нию теплоизоляционной способности стен, окон, чердач­ ных перекрытий, полов первого этажа. Таким образом, теплозащитная способность стены, ее сопротивление теплопередаче зависят от интенсивности пе­ редачи тепла на трех участках (у внутренней поверхности, в толще ограждения, у наружной поверхности), каждый из которых имеет свое сопротивление. Общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму (рис. 8.7.7). СУХАЯ СТЕНА СЫТАЯ СТЕНА Рис. 8.7.6. Влияние влажности материала на теплозащитные свойства кирпичной стены: а — сухая стена, влажность материала 5%, 6 — сырая стена, влажность материала 15% 140 Рис. 8.7.7. Сопротивление теплопередаче стены: 1 32 / - теплообмен у внутренней поверхности стены, 2 — теплопередача через толшу ог­ раждения, 3 — теплообм ен у наружной поверхности стены, а в — коэффициент те­ плоотдачи внутренней поверхности огра­ ждающей конструкции, В т/(м 2 • К), а„ — коэффициент теплоотдачи наружной по­ верхности ограждающей конструкции для зимних условий, В т/(м 2 ■ К) Оконные проемы в общей площади наружных огражде­ ний составляют значительно меньший процент по сравне­ нию со стенами. Однако они имеют худшую теплозащиту: сопротивление теплопередаче оконного блока с двойным остеклением в 2—3 раза меньше, чем у наружных стен. По­ этому через окна теряется значительное количество теплоты: 20—30% всех теплопотерь дома. На потери тепла через стены (и особенно через окна и стыки оконных коробок со стенами) сильное влияние ока­ зывает ветер. Поскольку строительные материалы и конст­ рукции являются в большей или меньшей степени возду­ хопроницаемыми, то через них воздух может проникать с улицы в помещение и из помещения на улицу. Если воздух попадает снаружи внутрь дома, то это называют инфильт­ рацией, если из помещения наружу, то эксфильтрацией. При инфильтрации через конструкцию стены, стыки и неплотности окон в зимний период проникает холодный воздух. Проходя через толщу стены, он вызывает сниже­ ние температуры внутри ограждения и на его поверхно­ сти, а проникая в комнату, охлаждает внутренний воздух и вызывает дополнительные потери тепла. Наибольшие те­ плопотери при инфильтрации происходят через окна и стыковые соединения оконных блоков со стенами. В табли- 141 Таблица 8. 7. / Теплопотери через ограждения при инфильтрации и без нее Вертикальная неоднородная ограждающая конструкция Температура на внутренней Теплопотери через наруж­ ное ограждение, Вт/м2 поверхности оконного от­ коса, °С Оконный откос П росте­ нок стены Окно Керамзитобетон ная 10.1 48 52 145 (Ro = 0,84 м2 К /Вт) с дере­ вянным оконным блоком с двойным остеклением в спаренных переплетах (R{)= 0,34 м2 К /В т) 7,8 98 61 233 Трехслойная керамзитобе­ 13.7 27 26 132 тонная панель толщинои 340 мм с утеплителем из полистирольного пеноплас­ та и обрамляющими реб­ рами из керамзитобетона (R0= l,9 1 м2 К /В т) с дере­ вянным оконным блоком с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах (Ro=0,38 м2 К /Вт) 9,1 61 27 284 Примечание: над чертой — без учета инфильтрации, под чертой — с учетом инфильтрации. це 8.7.1 приведены теплопотери через наружные огражде­ ния различных конструкций, включающие участок стены, оконный откос и окно при инфильтрации и без нее. При эксфильтрации теплый воздух проходит из поме­ щения через наружное ограждение, повышая температуру на его поверхности и в толще и способствуя увеличению теплопотерь жилым домом. Помимо этого при эксфильтра­ ции повышается вероятность выпадения конденсата на сте­ не, остеклении, оконных откосах и внутри ограждений. Из таблицы 8.7.1. видно, что фильтрация воздуха при­ водит к увеличению теплопотерь через ограждения поч­ ти в 2 раза. Потери тепла через перекрытия первого этажа в боль­ шинстве случаев составляют 3—10% общих теплопотерь. При строительстве дома необходимо качественно выполнить те­ 142 плоизоляцию цокольного перекрытия и обеспечить на по­ верхности пола температуру не более чем на 2 °С ниже температуры внутреннего воздуха. В холодное время года часть тепла теряется через кры­ шу, причем в одноэтажных, двухэтажных домах потери больше, чем в многоэтажных. Они составляют соответст­ венно 30-35 и 5-10%. Поэтому при проектировании и строительстве индивидуальных малоэтажных домов особое внимание должно быть уделено теплоизоляции перекры­ тия верхнего этажа или чердачного перекрытия. Часто на втором этаже индивидуального двухэтажного дома устраи­ вают жилые комнаты — мансарды. В них крыша выполняет роль наружного ограждения, защищающего помещение от дождя, ветра, холода. Его хорошие теплоизоляционные качества создают уют и тепловой комфорт для живущих людей, снижают затраты на отопление дома, а в солнеч­ ную погоду позволяют защитить комнату от перегрева. Каждая квартира оборудована системой естественной вытяжной вентиляции. Вентиляционные отверстия распо­ ложены в ванной комнате, в туалете и на кухне на внут­ ренних стенах, в верхней их части, и прикрыты металли­ ческими или пластмассовыми решетками. Это — вытяж­ ные отверстия. Через них вытяжной воздух из помещений удаляется на улицу. По законам физики работа этой систе­ мы зависит от разности температуры в помещении и на улице. Чем ниже температура воздуха на улице, тем лучше она работает и больше теплого воздуха удаляется. На сме­ ну ему, благодаря создаваемому вытяжной вентиляцией разрежению в квартире через щели в окнах, открытые форточки, двери, поступает холодный наружный воздух. Причем в холодную пору года действительный объем вен­ тиляции зачастую намного превышает требуемую норму, приводя к увеличению затрат на отопление, так как через систему вентиляции теплопотери составляют до 15%. Таким образом, типовая структура расхода тепловой энергии зданием выглядит следующим образом: — наружные стены: 35—45%; — окна: 20—30%; — вентиляция: 15%; — горячая вода: 10%; — крыша, пол: 5-10%; — трубопровод, арматура: 2%. 143 8.8. Тепловая изоляция зданий и сооружений В холодную, дождливую, ветреную погоду мы все­ гда стремимся вернуться в теплый дом, где можно, сняв пальто, почувствовать себя в тепле и уюте. Наружные сте­ ны, окна, крыша защищают наш дом от низких темпера­ тур, сильного ветра, осадков в виде дождя и снега и дру­ гих атмосферных воздействий. При этом они препятствуют прониканию тепла из внутреннего помещения наружу вследствие своего сопротивления теплопередаче. Все строи­ тельные конструкции, огораживающие и защищающие внутренние помещения от атмосферных воздействий, на­ зываются ограждающими. А конструкции, воспринимаю­ щие нагрузку и обеспечивающие прочность здания, назы­ вают несущими. Это колонны, балки, перекрытия, стро­ пила. И, чтобы сделать дом теплым, необходимо правильно выбрать материал, учитывая его теплозащитные свойства именно для ограждающих конструкций. Качество теплоизоляции является важнейшим параметром энергопотребления здания. Коэффициент теплопередачи дол­ жен находиться в пределах от 0,3 Вт/(м2-К) до 0,2 Вт/(м2-К). Следует запомнить, что снижение потерь тепла на 7—9% позволяет увеличить температуру в помещении на 1 °С. В строительной практике применяются разнообразные теплоизоляционные материалы. К основным из них отно­ сятся: — легкие бетоны (керамзитобетон, перлитобетон, шла­ кобетон, газобетон, пенобетон и др.); — «теплые» растворы (цементно-перлитовый, гипсо­ перлитовый, поризованный и др.); — изделия из дерева и других органических материалов (плиты древесностружечные, фибролитовые, камышито­ вые и др.); — минераловатные и стекловолокнистые материалы (минераловатные маты, минераловатные плиты мягкие, полужесткие, жесткие и повышенной жесткости на раз­ личных связующих, плиты из стекловолокна и др.); — полимерные материалы (пенополистирол, пенопласт, пенополиуретан, перлитопластобетон и др.); — пеностекло или газостекло, а также другие компози­ ционные материалы и изделия из них. 144 Использование конкретного материала для теплозащи­ ты стен зависит от целого ряда факторов, определяющи­ ми из которых являются: долговечность; требуемая тол­ щина слоя теплоизоляции; возможное место расположе­ ния материала на стене; масса теплоизоляционной конст­ рукции; стоимость материала; трудоемкость устройства; воз­ можность поставки материала на строительную площадку. В современном строительстве стеновые конструкции для облегчения делают многослойными. Утеплитель, как прави­ ло, располагают между слоями из бетона или кирпичной кладки. При утеплении уже возведенных зданий утепли­ тель может крепиться на наружной или внутренней стенах. Предпочтительней изоляцию проводить снаружи (рис. 8.8.1, а, б), так как в противном случае сокращается полезная площадь помещений, возникает необходимость переноса электрооборудования, имеется вероятность выпадения кон­ денсата и образования плесени, требуется выселение жиль­ цов на время ремонта. Внутреннюю теплоизоляцию стен обычно проводят для зданий, являющихся памятниками архитектуры. Разработаны и внедрены различные техноло­ гии теплоизоляции существующих зданий. Стеновые кон­ струкции утепляют плитными материалами, закрепляемы­ ми на стенах, поверх которых наносится штукатурка или другие защитные влагостойкие материалы. Одним из наи­ более распространенных утеплителей является минераль­ ная вата. Утепление стен повышает комфортные условия в помещении. Температура внутренней поверхности стены увеличивается с 13—14 до 18—19 °С, что ведет к уменьше­ нию излучения. При этом относительная влажность в стено­ вой конструкции уменьшается с 82 до 36%, снижая риск конденсации и разрушения. Система утепления наружных стен позволяет снизить потери тепла до 40%. Для теплоизоляции перекрытий применяют как плит­ ные, так и насыпные материалы. Для утепления крыш весь­ ма удобными являются рулонные материалы, укладывае­ мые между стропилами. При утеплении крыш и перекры­ тий дополнительно используются парозащитные пленки, которые препятствуют выпадению конденсата. Эффектив­ ность изоляции крыш и чердачных перекрытий выше у малоэтажных зданий, чем у многоэтажных. Для одно-двух- этажного коттеджа потери уменьшаются на 20%, а для девятиэтажного дома — на 3,5%. 145 Рис. 8.8.1. а. Новое здание железнодорожного вокзала (г. М инск), утепленное «мокрым легким» способом Рис. 8.8.1. 6. Утепление зданий «легким мокрым» способом Наибольшие потери тепла сосредоточены в мостиках холода. Различают геометрически обусловленные мостики холода и обусловленные конструкцией и материалами. В первом случае потери тепла возрастают за счет увеличе­ ния наружных поверхностей теплообмена в углах зданий, при наличии выступов. Во втором — за счет отличий тепло­ технических свойств материалов стен и опор перекрытия пе­ ремычек. Например, кирпичная кладка и железобетон име­ 146 ют коэффициенты теплопроводности 0,7 и 1,5 Вт/(м2-К). Специальные приемы теплоизоляции мостиков холода позволяют снизить теплопотери приблизительно в два раза. Значительное количество тепла, как мы говорили вы­ ше, теряется через окна. В домах старой постройки, значе­ ние коэффициента теплопередачи окон может достигать 3,5 Вт/(м2-К). При этом потери составляют почти 50% от тепла, потребляемого на отопление. В идеале заполнения оконных проемов должны обла­ дать такими же характеристиками по защите от шума, по­ тери тепла и прочности, как и стеновые ограждающие кон­ струкции, обеспечивая при этом необходимую освещен­ ность, комфортное проветривание, простоту и удобство в эксплуатации. Сопротивление теплопередаче применяемых окон долж­ но быть не ниже установленного в Республике Беларусь показателя Ro > 0,6 (м2-К)/Вт. Это можно достичь следую­ щими средствами: — установка дополнительного остекления или перепле­ та в оконный проем (рис. 8.8.2); Рис. 8.8.2. Установка дополнительного стекла на картонную или резино­ вую прокладку: а - вид в плане, 6 — вид в разрезе, 1 — замазка 2 — резиновая или картонная прокладка, обмазанная краской, 3 — переплет, 4 — скреп­ ленные между собой стекла. 1 2 3 а) Ь) 147 1_Л_) поток тепла, прошедший через окно отраженное металлизированной пленкой излучениеРис. 8.8.3. Установка метал­ лизированной пленки: / — стекло, покрытое ме­ таллизированной пленкой, 2 — стекло из пленки. — установка металлизированной пленки (рис. 8.8.3); — устройство с наружной стороны окна экрана, вы­ полненного из непрозрачных пластин (рис. 8.8.4); — установка штор, жалюзи-экранов с внутренней сто­ роны помещения (рис. 8.8.5); — размещение различных экранов в межстекольном пространстве (рис. 8.8.6). В таблице 8.8.1 приведены данные по сопротивлению теплопередаче с использованием различных вариантов кон­ струкционных решений при заполнении оконных проемов. Один из путей снижения затрат тепловой энергии — применение вентилируемых окон, которые позволяют по- 1 Рис. 8.8.4. Окна со свертывающимися экранами: / — вертикальный разрез, 2 — горизонтальный разрез, 3 — аксоном ет­ рия, 4 — окна с закрывающимися ставнями, 5 — окна с опускаю щ ими­ ся жалюзями, 6 — окна с задвигающимися ставнями 148 Рис. 8.8.5. Установка штор (1, 2) и жалюзи (3) с внутренней стороны помещ ения высить температуру внутренней поверхности остекления и дать экономию энергии в результате обеспечения жилых домов свежим подогретым воздухом, необходимым для вентиляции помещения. В окнах такой конструкции дела- Рис. 8.8.6. а — Межстекольная штора-жалюзи: I — алюминиевая пластина, 2 — гибкая связь, 3 — короб, 4 — шнур Рис. 8.8.6. б — Установка металли­ зированной пленки в межстеколь- ном пространстве: У — оконная коробка, 2 — переплет, 3 — теплоотражающая пленка 149 Таблица 8.8.1 Сопротивление теплопередаче различных вариантов конструкционных решений при заполнении оконных проемов Конструкции Общее сопротивление теплопередаче, м2-К /В т Одинарное стекло 0,17 Д войное стекло 0,38 Тройное стекло 0,62 Двойное стекло + штора 0,46 Двойное стекло + две шторы 0,55 Двойное стекло + штора, покрытая алюминиевым лаком 0,64 Двойное стекло + деревянные ставни 0,52 Тройное стекло + штора 0,70 Тройное стекло + две шторы 0,73 Тройное стекло + штора, покрытая алюминиевым лаком 0,88 Тройное стекло + деревянные ставни 0,76 Т ройное стекло + ставни, покрытые алюминиевым лаком 0,83 ют дополнительные отверстия в нижней части наружного и в верхней части внутреннего переплетов. Улучшить условия теплового комфорта и повысить тем­ пературу внутренней поверхности окна можно за счет об­ дува остекления теплым воздухом. Наиболее простым спо­ собом создания восходящих струй теплого воздуха являет­ ся просверливание отверстий в подоконной доске, нахо­ дящейся над отопительным прибором. Нагретый воздух, поднимаясь вверх, позволит не только повысить темпера­ туру остекления, но и уменьшить влияние инфильтрую- щего через окно холодного воздуха (рис. 8.8.7). Поверхность стены, находящуюся под окном за ото­ пительным прибором, рекомендуется утеплить, а поверх теплоизоляции устроить экран из блестящей алюминие­ вой фольги, отражающий излучаемое батареей тепло внутрь комнаты. Сейчас для заполнения оконных проемов широко при­ меняются стеклопакеты. Стеклопакет представляет собой из­ делие, состоящее из двух или более слоев стекла, соединен­ ных между собой по контурам таким образом, что между 150 Рис. 8.8.7. Утепление зарадиаторной стенки с установкой отражающ его экрана из алю м иниевой фольги и обдув стекла п одн им аю щ им ся от радиатора теплы м воздухом через отверстие в подоконнике: / — стекло, 2 — алюминиевая фольга, 3 — утеплитель, 4 — отопительный при­ бор, 5 —отверстия в подок онн ике Рис. 8.8.8. Принципиальная схе­ ма конструкции традиционного изолирующ его стеклопакета: 1 — внутренний шов, 2 — сред­ ник. 3 — осушитель, 4 — наруж­ ный шов, 5 — стекло ними образуются герметически замкнутые полости, запол­ ненные обезвоженным воздухом или другим газом (рис. 8.8.8). Наибольший эффект достигается при использовании в стеклопакете одного из стекол с селективным покрыти­ ем, способным отражать тепловые волны внутрь помеще­ ния и одновременно пропускать снаружи солнечное теп­ ловое излучение. Только за счет применения в стеклопаке­ те такого стекла, а также введения в межстекольное про­ странство более плотного, чем воздух, газа, например ар­ гона, криптона или ксенона, можно добиться величины термического сопротивления, приближающейся к едини­ це. Исследования показывают, что конструктивные реше­ ния окон, и прежде всего их стеклянной части, смогут способствовать достижению термического сопротивления теплопередаче, равного 1,8—2,0 (м2-К)/Вт. Для того чтобы снизить объем вентиляции зимой, ре­ комендуется частично прикрывать вытяжные вентиляци­ онные отверстия. Поскольку они оборудованы нерегули­ руемыми решетками, прикрыть их можно плотной бума­ гой или картоном. Вентиляционное отверстие, располо­ 151 женное в ванной комнате, лучше всего совсем закрыть. Хозяйки могут возразить: “А как же быть с бельем после стирки? Будет ли оно сохнуть?” Да, будет, так как зимой воздух в помещениях очень сухой. В это время даже необхо­ димо его увлажнять. Эту роль и будет выполнять высуши­ ваемое в ванной белье. При открытом вентиляционном отверстии влага сразу же из ванной комнаты удалялась на улицу, а при закрытом она будет поступать в комнаты, увлажняя воздух. Это благоприятно скажется на микрокли­ мате квартиры и самочувствии жильцов. Дело в том, что влажный воздух дает ощущение теплоты, а сухой — холода. Поэтому зимой увлажнение воздуха в помещении улучша­ ет комфортное состояние людей. Таким образом, существующий потенциал энергосбе­ режения в жилищно-бытовом секторе может быть реали­ зован за короткое время самими жильцами с помощью простых, недорогих и эффективных способов, представ­ ленных в таблице 8.8.2. Таблица 8.8.2 Способы энергосбережения в жилищно-бытовом секторе Способ Мероприятия Результат С ниж ение тепловых по­ терь сквозь окон ны е, дверные про­ емы и притво­ ры. на нагрев поступающ его извне холод­ ного воздуха Устранить щели, неплотности ватой, герметиком, монтажной пеной; уте­ плить дверные и оконные рамы тол­ стой бумагой, липкой лентой, заве­ сить окна и балконные двери толсты­ ми занавесками, но не закрывать ими радиаторы; укрепить прозрачную по­ лиэтиленовую пленку на окнах (трой­ ное остекление) или установить стек­ лопакеты; остеклить лоджию или бал­ кон; установить регулируемые решет­ ки на вентиляционных каналах или закрыть частично вентиляционные от­ верстия в туалете, ванной, на кухне плотной бумагой или картоном. Потери тепла снижаются на 2 0 -2 5 ! 15-35% 39 Повышение теплопередачи отопительных приборов Установить отражающий экран за ра­ диатором и под подоконником из бле­ стящей пленки, алюминиевой фольги; между экраном и стеной положить те­ плоизолирующий слой из войлока; не загораж ивать радиаторы м ебелью , коврами, шторами и т. п. Потери тепла снижаются на 2 - 3 % 152 8.9. Пофасадное регулирование теплового режима зданий Наружные ограждения конструкции — стены, окна, крыши — защищают помещения жилого дома от влияния непогоды, ветра, холода. Чем лучше теплоизоляция, тем меньшее влияние оказывают низкие температуры на внут­ ренний микроклимат. Вместе с тем в жаркое время года ограждения с хорошими теплозащитными качествами пре­ дохраняют помещения от перегрева. В летний, ясный день многие стараются уйти подальше от нагретого солнечны­ ми лучами дома, спрятаться в прохладе деревьев и не за­ думываться над тем, как можно было бы использовать те­ пло солнечных лучей. Солнце постоянно излучает в окружающее пространст­ во энергию. Примерно 9% излучения приходится на ульт- рафиолетовые лучи, 44% — на видимые, которые нам све­ тят, и 47% — на инфракрасные, которые нас греют. Про­ ходя через атмосферу, интенсивность солнечного излуче­ ния резко уменьшается и на поверхность земли падает энергия, состоящая из 1% ультрафиолетовых, лучей, 45% видимых и 54% инфракрасных лучей. Тепловой пункт с пофасадным регулированием обес­ печивает корректировку теплового режима отопления фа­ сада здания в зависимости от отклонения температуры воздуха помещения, изменения температуры наружного воздуха, величины солнечной радиации на наружную сте­ ну и влияния инфильтрации. За счет регулирования повы­ шаются комфортные условия в отапливаемых помещениях и обеспечивается сокращение расхода теплоты на отопле­ ние от 4 до 15%. Регулирование теплоотдачи отопительных приборов на фасадах производится за счет изменения количества теп­ лоносителя. Для этого используется регулятор температу­ ры (тип РГК—2216—ДН) имеющий датчик сопротивления. Датчики внутренней температуры размещают на каждом фасаде. Их устанавливают на первом ( t j j , °С) и на верх­ нем tg, °С этажах на внутренней стенке, на высоте 1,5 м от пола. Датчики температуры наружного воздуха (tH, °С), на каждом фасаде устанавливаются на высоте не менее 2 м ог земли с защитным кожухом от солнечной радиации. 153 Датчики tg и г$ регулируют дефицит или избыток тепло­ ты и дают команду регуляторам температуры на каждой фазе. При этом происходит открытие или закрытие прохо­ да и соответственно перераспределение расходов тепло­ носителя в зависимости от потребности в теплоте обоих фасадов. Общий расход теплоносителя на вводе остается постоянным, что обеспечивает гидравлическую и тепло­ вую устойчивость системы отопления и тепловых сетей. 9 ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ 9.1. Возобновляемые и невозобновляемые энергетические ресурсы Почти вся энергия поступает на поверхность Земли от Солнца, за исключением небольшого количества теп­ лоты за счет радиоактивности земной коры, наличия рас­ каленного земного ядра, а также гравитационной энергии взаимодействия Земли с Луной и Солнцем. Даже органи­ ческое топливо, используемое сегодня, обязано своим про­ исхождением фотосинтезу растительности болот доисто­ рической эпохи. Однако не весь поток энергии солнечного излучения, интенсивность которого составляет примерно 1,4 кВт/м2, утилизируется. Примерно 30—40% этого пото­ ка энергии рассеивается прямым отражением. Коэффици­ ент отражения (альбедо) зависит от характерных особен­ ностей поверхности, на которую падают лучи Солнца: от того, является ли она песчаной пустыней, снежной рав­ ниной, водной гладью, облачностью и т. д. Возможная для практического использования челове­ ком энергия сосредоточена в материальных объектах на­ зываемых топливно-энергетическими ресурсами (ТЭР). Топливно-энергетические ресурсы — совокупность всех природных и преобразованных видов топлива и энергии, используемых в республике. Топливо — горючее вещество, применяемое для получе­ ния теплоты путем его сжигания. 154 Энергия — способность тела или системы тел совершать работу. Энергетический ресурс — носитель энергии, который используется в настоящее время или может быть исполь­ зован в перспективе. В настоящее время основными потребляемыми энерге­ тическими ресурсами являются природные виды топлива и энергия потоков воды, которые представляют собой не что иное, как преобразованную (саккумулированную) энергию Солнца. Предварительно переработанный, преобразованный энергетический ресурс, непосредственно используемый на стадии конечного потребления, а также природный энер­ гетический ресурс, потребляемый на этой стадии, назы­ вается энергоносителем. Примеры энергоносителя — при­ родный газ, мазут (котельное топливо), горячая вода и пар в системах центрального теплоснабжения и т. д. Энергетические ресурсы по способу преобразования за­ ключенной в них энергии делятся на первичные и вторич­ ные. Первичный — энергоресурс, который не был подверг­ нут какой-либо переработке. Вторичный — энергоресурс, получаемый в ходе любого технологического процесса в результате недоиспользования первичной энергии или в виде побочного продукта основного производства и не при­ меняемый в этом технологическом процессе. По возобновляемости энергетические ресурсы разделя­ ют на возобновляемые и невозобновляемые. Невозобновляемые — это естественно образовавшиеся и накопившиеся в недрах планеты запасы веществ, способ­ ные при определенных условиях высвобождать заключен­ ную в них энергию. Но образование новых веществ и нако­ пление в них энергии происходит значительно медленнее, чем их использование. К ним относятся ископаемые виды топлива и продукты их переработки: каменный и бурый уголь, сланцы, торф, нефть, природный и попутный газ. Особыми видами невозобновляемых энергетических ресур­ сов являются расщепляющиеся (радиоактивные) вещест­ ва, находящиеся в недрах нашей планеты. Возобновляемые ~ это те энергетические ресурсы в ко­ торых происходит постоянное восстановление энергии. Ис­ точниками возобновляемой энергии являются солнечное излечение, энергия приливов и отливов, энергия химиче­ 155 ских реакций и радиоактивного распада в недрах Земли (проявляется в виде геотермальных источников), энергия Солнца (проявляется в виде энергии ветра, гидроэнергии и биомассы). На классификационной схеме невозобновляемые и возобновляемые виды энергетических ресурсов обозначены соответственно белыми и серыми прямоугольниками (см. рис. 10.1.1, стр. 181). 9.2. Виды топлива (твердое, жидкое, газообразное, ядерное) По определению Д.И. Менделеева, «топливом назы­ вается горючее вещество, умышленно сжигаемое для по­ лучения теплоты». В настоящее время термин «топливо» распространяется на все материалы, служащие источником энергии (например, ядерное топливо). Топливо по происхождению делят на: — природное топливо (уголь, торф, нефть, горючие сланцы, древесина и др.) — искусственное топливо (моторное топливо, генера­ торный газ, кокс, брикеты и др.). По своему агрегатному состоянию его делят на твер­ дое, жидкое и газообразное топливо, а по своему назначе­ нию при использовании — на энергетическое, технологи­ ческое, бытовое. Наиболее высокие требования предъяв­ ляются к энергетическому топливу, а минимальные тре­ бования — к бытовому. Твердое топливо — древесно-растительная масса, торф, сланцы, бурый уголь, каменный уголь. Жидкое топливо — продукты переработки нефти (мазут). Газообразное — природный газ; газ, образующийся при переработке нефти, а также биогаз (см. стр. 160). Ядерное — расщепляющиеся (радиоактивные) вещест­ ва (уран, плутоний). Органическое топливо, т. е. уголь, нефть и природный газ, составляет подавляющую часть всего энергопотребле­ ния. Образование органического топлива является резуль­ татом теплового, механического и биологического воздей­ 156 ствия в течение многих столетий на останки растительно­ го и животного мира, откладывавшиеся во всех геологиче­ ских формациях. Все это топливо имеет углеродную осно­ ву, и энергия высвобождается из него, главным образом, в процессе образования диоксида углерода. Твердое топливо. Ископаемое твердое топливо (за ис­ ключением сланцев) является продуктом разложения ор­ ганической массы растений. Самое молодое из них — торф — представляет собой плотную массу, образовавшуюся из пе­ регнивших остатков болотных растений. Следующими по «возрасту» являются бурые угли — землистая или черная однородная масса, которая при длительном хранении на воздухе частично окисляется («выветривается») и рассыпа­ ется в порошок. Затем идут каменные угли, обладающие, как правило, повышенной прочностью и меньшей порис­ тостью. Органическая масса наиболее старых из них — антра­ цитов — претерпела наибольшие изменения и на 93% состо­ ит из углерода. Антрацит отличается высокой твердостью. Мировые геологические запасы угля, выраженные в ус­ ловном топливе, оцениваются в 14000 млрд. т, из которых половина относится к достоверным (Азия — 63%, Амери­ ка — 27%). Наибольшими запасами угля располагают США и Россия. Значительные запасы имеются в ФРГ, Англии, Китае, на Украине и в Казахстане. Все количество угля можно представить в виде куба со стороной 21 км, из которого ежегодно изымается челове­ ком «кубик» со стороной 1,8 км. При таких темпах потреб­ ления угля хватит примерно на 1000 лет. Но уголь — тяже­ лое неудобное топливо, имеющее много минеральных при­ месей, что усложняет его использование. Запасы его рас­ пределены крайне неравномерно. Известнейшие месторо­ ждения угля: Донбасский (запасы угля 128 млрд. т), Пе­ чорский (210 млрд. т), Карагандинский (50 млрд. т), Эки- бастузский (10 млрд. т) Кузнецкий (600 млрд. т), Канско- Ачинский (600 млрд. т), Иркутский (70 млрд. т) бассейны. Самые крупные в мире месторождения угля — Тунгусское (2300 млрд. т — свыше 15% от мировых запасов) и Ленское (1800 млрд. т — почти 13% от мировых запасов). Добыча угля ведется шахтным методом (глубиной от сотен метров до нескольких километров) или в виде от­ крытых карьерных разработок. Уже на этапе добычи и транс­ портировки угля, применяя передовые технологии, мож­ 157 но добиться снижения потерь при транспортировке, умень­ шения зольности и влажности отгружаемого угля. Возобновляемым твердым топливом является древеси­ на. Доля ее в энергобалансе мира сейчас чрезвычайно не­ велика, но в некоторых регионах древесина (а чаще ее от­ ходы) также используется в качестве топлива. В качестве твердого топлива могут быть также исполь­ зованы брикеты — механическая смесь угольной или тор­ фяной мелочи со связующими веществами (битум и др.), спрессованная под давлением до 100 МПа в специаль­ ных прессах. Жидкое топливо. Практически все жидкое топливо пока получают путем переработки нефти. Нефть, жидкое горю­ чее полезное ископаемое, представляет собой бурую жид­ кость, содержащую в растворе газообразные и легколету­ чие углеводороды. Она имеет своеобразный смоляной за­ пах. При перегонке нефти получают ряд продуктов, имею­ щих важное техническое значение: бензин, керосин, сма­ зочные масла, а также вазелин, применяемый в медицине и парфюмерии. Сырую нефть нагревают до 300—370 °С, после чего по­ лученные пары разгоняют на фракции, конденсирующие­ ся при различной температуре tk: сжиженный газ (выход около 1%), бензиновую (около 15%, tk = 30—180 °С), ке­ росиновую (около 17%, tk= 120—135 °С), дизельную (око­ ло 18%, tk = 180—350 °С. Жидкий остаток с температурой начала кипения 330—350 °С называется мазутом. Мазут, как и моторное топливо, представляет собой сложную смесь углеводородов, в состав которых входят, в основном, уг­ лерод (84—86%) и водород (10—12%). Мазут, получаемый из нефти ряда месторождений, может содержать много серы (до 4,3%), что резко ус­ ложняет защиту оборудования и окружающей среды при его сжигании. Зольность мазута не должна превышать 0,14%, а содер­ жание воды должно быть не более 1,5%. В состав золы вхо­ дят соединения ванадия, никеля, железа и других метал­ лов, поэтому ее часто используют в качестве сырья для получения, например, ванадия. В котлах котельных и электростанций обычно сжигают мазут, в бытовых отопительных установках — печное бы­ товое топливо (смесь средних фракций). 158 Мировые геологические запасы нефти оцениваются в 200 млрд. т, из которых 53 млрд. т составляют достоверные запасы. Более половины всех достоверных запасов нефти расположено в странах Среднего и Ближнего Востока. В странах Западной Европы, где имеются высокоразвитые производства, сосредоточены относительно небольшие запасы нефти. Разведанные запасы нефти все время увели­ чиваются. Прирост происходит в основном за счет мор­ ских шельфов. Поэтому все имеющиеся в литературе оцен­ ки запасов нефти являются условными и характеризуют только порядок величин. Общие запасы нефти в мире ниже, чем угля. Но нефть более удобное для использования топливо, особенно в пе­ реработанном виде. После подъема через скважину нефть направляется потребителям в основном по нефтепрово­ дам, железной дорогой или танкерами. Поэтому в себе­ стоимости нефти существенную часть имеет транспортная составляющая. Газообразное топливо. К газообразному топливу отно­ сится, прежде всего, природный газ. Это газ, добываемый из чисто газовых месторождений, попутный газ нефтяных месторождений, газ конденсатных месторождений, шахт­ ный метан и т. д. Основным его компонентом является ме­ тан СН4; кроме того, в газе разных месторождений содер­ жатся небольшие количества азота N2, высших углеводо­ родов С„Нт , диоксида углерода С 0 2. В процессе добычи природного газа его очищают от сернистых соединений, но часть их (в основном сероводород) может оставаться. При добыче нефти выделяется так называемый попут­ ный газ, содержащий меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов и поэтому выделяющий при сгорании больше теплоты. В промышленности и особенно в быту находит широ­ кое распространение сжиженный газ, получаемый при пер­ вичной переработке нефти и попутных нефтяных газов. Вы­ пускают технический пропан (не менее 93% С3Н8+С 3Н6), технический бутан (не менее 93% С4Н 10+С4Н8) и их смеси. Мировые геологические запасы газа оцениваются в 140— 170 триллионов м3. Природный газ располагается в залежах, представляю­ щих собой «купола» из водонепроницаемого слоя (типа глины), под которым в пористой среде (песчаник) под 159 давлением находится газ, состоящий в основном из мета­ на СН4. На выходе из скважины газ очищается от песча­ ной взвеси, капель конденсата и других включений и по­ дается на магистральный газопровод диаметром 0,5—1,5 м длиной несколько тысяч километров. Давление газа в га­ зопроводе поддерживается на уровне 5 МПа при помо­ щи компрессоров, установленных через каждые 100— 150 м. Компрессоры вращаются газовыми турбинами, по­ требляющими газ. Общий расход газа на поддержание давления в газопроводе составляет 10—12% от всего про­ качиваемого. Поэтому транспорт газообразного топлива весьма энергозатратен. В последнее время в ряде мест все большее применение находит биогаз — продукт анаэробной ферментации (сбра­ живания) органических отходов (навоза, растительных ос­ татков, мусора, сточных вод и т. д.). В Китае на самых раз­ ных отбросах работают уже свыше миллиона фабрик био­ газа (по данным ЮНЕСКО — до 7 млн.). В Японии источ­ никами биогаза служат свалки предварительно отсортиро­ ванного бытового мусора. «Фабрика», производительностью до 10—20 м3 газа в сутки, обеспечивает топливом небольшую электростанцию мощностью 716 кВт. Анаэробное сбраживание отходов крупных животновод­ ческих комплексов позволяет решить чрезвычайно острую проблему загрязнения окружающей среды жидкими отхо­ дами путем превращения их в биогаз (примерно 1 куб.м в сутки на единицу крупного рогатого скота) и высокока­ чественные удобрения. Весьма перспективным видом топлива, обладающим в три раза большей удельной энергоемкостью по сравнению с нефтью, является водород, научно-экспериментальные работы по изысканию экономичных способов промыш­ ленного преобразования которого активно ведутся в на­ стоящее время как в нашей стране, так и за рубежом. За­ пасы водорода неистощимы и не связаны с каким-то ре­ гионом планеты. Водород в связанном состоянии содер­ жится в молекулах воды (Н20). При его сжигании образу­ ется вода, не загрязняющая окружающую среду. Водород удобно хранить, распределять по трубопроводам и транс­ портировать без больших затрат. В настоящее время водород в основном получают из при­ родного газа, в ближайшем будущем его можно будет по­ 160 лучать в процессе газификации угля. Для получения хими­ ческой энергии водорода используется также процесс элек­ тролиза. Последний способ имеет значительное преиму­ щество, так как приводит к обогащению кислородом ок­ ружающей среды. Широкое применение водородного топ­ лива может решить три актуальные проблемы: — уменьшить потребление органического и ядерного топлива, — удовлетворить возрастающие потребности в энергии, — снизить загрязнение окружающей среды. Ядерное топливо. Единственный природный вид ядер­ ного топлива — тяжелые ядра урана и тория. Энергия в виде теплоты высвобождается под действием медленных нейтронов при делении изотопа 235U, который составляет в природном уране 1/140 часть. В качестве сырья могут ис­ пользоваться 238U и 232Th, которые при облучении ней­ тронами превращаются в новое ядерное топливо — соот­ ветственно 239Ри и 239U. При делении всех ядер, содержа­ щихся в 1 кг урана, выделяется энергия 2-107 кВт ч, что эквивалентно 2,5 тыс. т. высококачественного каменного угля с теплотой сгорания 35 МДж/кг (8373 ккал/кг). 9.3. Соотношение и калорийность топлива Твердое и жидкое топливо в общем случае состоит из углерода водорода, серы, кислорода, азота, минераль­ ных примесей А и влаги W (табл. 9.3.1). Состав топлива в рабочем состоянии, в том виде, в котором оно сжигается, выражается следующим образом: О + № + S" + О + № + Ар + W/> = 100%. Если из рассмотрения исключить влагу, такое топливо перейдет в сухое состояние. Состав его записывается с ин­ дексом «с». Состав топлива как горючего материала, не содержащего минеральные примеси и влагу, определяется в сухом беззольном (горючем) состоянии и записывается с индексом «г». Собственно горючими в органическом топливе явля­ ются углерод, водород и сера. Чем выше содержание угле­ рода в топливе, тем больше выделяется теплоты при его 6 Чак. 2895 161 сгорании. С увеличением возраста топлива содержание уг­ лерода увеличивается (от 40 % у древесины до 93 % у ан­ трацита), а водорода — уменьшается (от 6 до 2 %). Кислород, как и остальные элементы, содержится в виде сложных органических соединений. Чем больше в них кислорода, тем большая доля водорода и углерода топлива химически связана с ним, то есть фактически сгорела, и тем меньше выделится теплоты при сгорании единицы массы топлива. С увеличением возраста топлива Ор уменьшается от 42 % у древесины до 2 % у антрацита. При полном сгорании углерода образуется относитель­ но безвредный диоксид углерода С 0 2 и выделяется 32,8 МДж теплоты на 1 кг углерода. При неправильной организации процесса горения (обычно при недостатке воз­ духа) продуктом сгорания является очень токсичный ок­ сид углерода СО и выделяется всего 9,2 МДж теплоты. При сгорании серы образуется токсичный сернистый ангидрид S 02; и в небольших количествах; еще более ток­ сичный серный ангидрид S 0 3. Выброс их с продуктами сгорания вызывает загрязнение воздушного бассейна. Ко­ личество серы, входящей в состав органической массы топлива, не зависит от возраста угля и различно в углях разных месторождений (от 1% в углях восточных районов России до 6—9% в украинских и некоторых других углях). Содержание азота в сухом беззольном состоянии твер­ дого топлива обычно составляет 1—2% по массе. Несмотря на столь малое количество, азот является весьма вредным компонентом, поскольку при сгорании азотсодержащих компонентов в высокотемпературных топках образуются сильно токсичные оксиды N 0 и диоксиды N 0 2. Максимальная влажность в рабочем состоянии доходит до 50% и более и определяет экономическую целесообраз­ ность использования данного горючего материала и воз­ можность его сжигания, поскольку для превращения 1 кг воДы, взятой при О °С, в пар комнатной температуры нужно затратить примерно 2,5 МДж теплоты. Зола включает в себя минеральные примеси, занесен­ ные водой и ветром в период образования пластов топли­ ва, и просто частицы породы, захватываемые вместе с ним при добыче. Небольшое количество минеральных приме­ сей (не более 1—2%) входит в состав растений, из кото­ рых образовалось топливо. 162 В соответствии с существующими санитарны м и нормами, образующуюся при сгорании топлива золу необходимо улавливать. Транспортировка ее в отвалы усложняет и удорожает производство, поэтому ее стараются использовать в народном хозяйстве (добавка к цементу, раскисление почв). Зола и шлак (спекшаяся зола) оказывают большое влия­ ние на КПД топочного оборудования (загрязнение, за­ шлаковка) и его надежность работы (пережог труб и пр.). Встречается твердое топливо (прежде всего древесина, торф, угли некоторых пластов), зольность которого в су­ хом состоянии не превышает 10%. Максимальное значе­ ние зольности доходит до 50% и более. Поскольку боль­ шая часть золы не связана с органической массой, золь­ ность можно существенно уменьшить путем обогащения, то есть отделения пустой породы. Процесс этот достаточ­ но дорогой, поэтому применяется главным образом для углей, предназначенных для коксования. Отходы обогаще­ ния часто используют в энергетике в качестве топлива. Важной характеристикой, влияющей на процесс горе­ ния твердого топлива, является выход летучих веществ (убыль массы топлива при нагреве его без кислорода при 850 °С в течение 7 мин). По этому признаку угли делятся на: бурые (выход летучих веществ более 40%), каменные (10—40%), антрациты (меньше 10%). У древесины выход летучих веществ составляет 85—90%. На определенной стадии разложения органической мас­ сы при нагревании она может становиться вязкой, теку­ чей, пластичной. При дальнейшем разложении пластич­ ная масса снова затвердевает. В зависимости от того, про­ исходит пластификация или нет и какова степень ее, кок­ совый остаток может быть твердым спекшимся или рых­ лым рассыпающимся. В первом случае угли относятся к разряду коксующихся. Запасы таких углей относительно невелики, они весьма дефицитны и используются только для получения металлургического кокса. В энергетических и технологических установках сжига­ ют только угли, непригодные для получения кокса, или коксовые отсевы мельче 10 мм и отходы углеобогащения. Основной характеристикой топлива является теплота сгорания (теплотворная способность)— количество тепло­ 163 ты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива. Теплоту сгорания твердого (Q) и жидкого топлива обычно относят к 1 кг, а газообразного — к 1 м3 (в нормальных усло­ виях) на рабочее, сухое или сухое беззольное состояние. Теплоту сгорания топлива определяют эксперименталь­ но. Для этого служат специальные приборы — калориметры. Различают высшую Qg и низшую Qfi теплоту сгора­ ния. В первом случае учитывается теплота конденсации водяных паров, образовавшихся в процессе горения. Счи­ тается, что все количество водяных паров, которое полу­ чается при сжигании единицы топлива, будет полностью сконденсировано. Во втором случае величина энтальпии водяных паров не учитывается. В таблице 9.3.1 приведены усредненные характеристи­ ки твердых и жидких видов топлива как по составу, так и по теплоте сгорания. Представленные данные характеризуют связь состава топлива с теплотой сгорания. Чем выше в топливе содержание горючих компонентов, тем больше значение теплоты сгорания. Теплоту сгорания газообразного топлива обычно отно­ сят к 1 м3 сухого газа в нормальных условиях и рассчиты­ вают через теплоту сгорания составляющих его компонен- Таблица 9.3.1 Состав и теплота сгорания топлива Вид Состав топлива, % Q, топлива С Н N О S А W ккал/кг Д реве­ сина 4 8 -5 2 6 -7 0,1 -0 ,6 43-45 - - 60-100 2990 Торф ,25—60 2,6—6 1,1-3,0 15-40 - 6 -5 0 0 -9 5 1910-5000 Бурый уголь 55—60 4 -6 ,5 - 15-30 - 9 -5 0 35-62 4620-7420 Антра­ цит 9 4 -9 7 1-3 1,0 3,0 - - 8200 Нефть 82-87 11-14 0,7 -1 ,8 0 ,1-5 ,5 0,3 0,4 10740 Мазут 87,5 10,7 0,7 0,6 0,3 0 ,2 -4 ,0 9640-9880 164 Таблица 9.3.2 Состав (%) и теплота сгорания горючих газов (ориентировочно) Вид Состав топлива, % О н • топлива С Н 4 Н 2 СО С„Нт с о 2 H ZS n 2 ккал/м3 Природ­ ный газ 94,9 — — 3,8 0,4 — 0,9 8780 С ж иж ен­ ный газ 0,3 Пропан 79%, этан 6%, бутан 11% 21170 Биогаз 5 5 -7 0 Д о 0,5 2 8 -4 3 Д о 0,5 Д о 0,5 4 3 1 0 -5 5 0 0 тов. Значения теплоты сгорания основного газообразного топлива приведены в таблице 9.3.2. Оценка эффективности использования топлива при его сжигании в Беларуси и странах СНГ основана на низшей теплоте сгорания Q ^ . В США, Англии — на высшей тепло­ те сгорания. В других странах Западной Европы как на низ­ шей, так и на высшей. Энергетические характеристики некоторых видов топлива с учетом Q% и QPH даны в таб­ лице 9.3.3. Из таблицы видно, что наибольший эффект от использования QPB по сравнению с QPH достигается при использовании природного газа, когда экономия топлива равна 11%, а минимальный эффект соответствует легкому жидкому топливу и равен 6%. Применение топливоиспользующих энергоустановок с охлаждением дымовых газов ниже точки росы, когда по- Таблица 9.3.3 Эффект от использования высшей теплоты сгорания топлива Вид топлива <2в> ккал/м3 В 500 400 250 200 150 100 ток /л, мА 500 400 200 150 150 50 риодически проверяется в соответствии с правилами. Нор­ мативные значения сопротивлений изоляции зависят от условий работы электрооборудования. Для снижения напряжения прикосновения до безопас­ ных величин и обеспечения отключения электроустанов­ ки при замыкании фазы на корпус применяется защитное заземление и зануление. В случае замыкания фазы на корпус при отсутствии за­ земления, корпус будет иметь фазное напряжение отно­ сительно земли, а коснувшийся его человек попадает под напряжение прикосновения, равное фазному. При нали­ чии защитного заземления (рис. 11.3.4) напряжение на Рис. 11.3.4. Схема заземляющего устройства. / — электроды-стержни (сталь); 2 — соединительная шина (сталь); 3 — магистраль заземления; 4 — электродвигатель; 5 — электрораспредели­ тельный щит; 6 — заземляющий проводник 222 Рис. 11.3.5. Внешний вид прибора М 372 2 2 3 корпусе будет значительно меньше фазного, а ток через человека определяется 7" = Т - ’ ^ = K h K h где /3 — ток замыкания на землю, А; Л3 — сопротивление заземления, Ом; Rh — сопротивление тела человека, Ом. Конструкция заземляющих устройств и их параметры определяются «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). 11.3.2. Измерение сопротивления заземляющей проводки В данной практической работе используется прибор — омметр М 372, предназначенный для измерения сопро­ тивления заземляющей проводки, установления факта обрыва ее, а также, для обнаружения аварийного напряже­ ния на оборудовании (рис. 11.3.5). Конструкция прибора Омметр М 372 представляет собой магнитно-электри- ческий прибор, собранный по комбинированной схеме ом- метра и вольтметра и позволяет производить измерения сопротивлений до 50 Ом и обнаруживать наличие пере­ менного напряжения от 60 до 380 В. Измерительный механизм его смонтирован в пластмас­ совом корпусе и накрыт кожухом, в котором имеется за­ стекленный вырез для наблюдений. В корпусе помещен су­ хой элемент напряжением 1,4 В и емкостью 1 ампер • час, предназначенный для питания омметра. Подключение прибора к измеряемому объекту произ­ водится с помощью специального щупа и струбцины с гибким проводником, причем этот проводник должен иметь сопротивление 0,035 Ом. Щуп и струбцина помеща­ ются в специальную камеру корпуса прибора. Порядок выполнения измерений сопротивления 1. Привернуть струбцину к общей шине, заземляющей проводку и соединить токоведущий зажим с одним из за­ жимов Rx прибора медным проводом сечением 1,5 мм2 и длиной 3 м или сечением 2,5—4 мм2 соответственно 5—8 м. 2. Установить корректором стрелку прибора на нуль. 3. Нажать кнопку и “установкой установить стрелку прибора на отметку °о. 4. Соединить наконечник щупа со свободным зажимом Rx прибора: прижать острие щупа к заземленному объекту (второй конец проверяемого участка заземляющей провод­ ки) и, не нажимая кнопки, убедиться в отсутствии на нем напряжения (при отсутствии напряжения стрелка при­ бора остается в покое, при наличии напряжения прибор должен оставаться включенным не более 30 секунд). 5. Нажать кнопку и произвести отсчет сопротивления в Омах. Примечание', места соединения струбцины с заземляю­ щей проводкой и острия щупа с заземленным объектом должны быть предварительно зачищены до металлическо­ го блеска. Внимание! При наличии аварийного напряжения на заземленном объекте нажимать кнопку на приборе за­ прещается. 224 11.3.3. Измерение сопротивления изоляции. Измерение сопротивления изоляции в электрических установках и сетях проводится для своевременного выявле­ ния ее дефектов, которые затем устраняются путем ремонта. Для измерения сопротивлений изоляции используются пе­ реносные мегометры типа М— 1101, М— 1102, Ф—4 101 и др. Внимание! Номинальное напряжение на клеммах при­ бора типа М—1102 (рис. 11.3.6) при разомкнутой внешней цепи равно 500 В, поэтому по условиям электробезопасно­ сти запрещается касаться клемм при вращении рукоятки. Произвести измерения сопротивлений изоляции жил кабеля, проводов и фаз электроустановок относительно друг друга. Для этого зажимы прибора подключают к жилам ис­ пытуемых кабелей, проводам иди фазам электроустановок. Вращая ручку генератора тока, снять отсчет по шкале прибора в кОм или мОм в соответствии с положением переключателя. Результаты замеров величин сопротивлений изоляции электрических устройств занести в таблицу замеров (таб­ лица 11.3.3). Согласно ПУЭ сопротивление изоляции элек­ троустановок, силовых и осветительных электросетей на- Рис. 11.3.6. Внешний вид прибора М - 1 102 8 Зак 2895 Таблица 11.3.3 Результаты измерения сопротивлений изоляции Название объекта Величины сопротивления в мОм или кОм Выводы о пригодности изоляции и возможности ее применения пряжением до 1000 В, должно быть не менее 0,5 мОм, а в сети управления не менее 1 мОм. Сделать выводы о пригодности изоляции и возможно­ стях ее использования для различных напряжений. 11.4. Микроклиматические условия в кабинетах и лабораториях Цель работы, ознакомиться с основными видами и конструктивными особенностями приборов для исследо­ вания микроклиматических условий в кабинетах и лабора­ ториях школы; научиться пользоваться приборами. Вопросы для изучения: 1. Воздушно-тепловой режим в учебных помещениях. 2. Измерение относительной влажности. 3. Измерение атмосферного давления. 4. Измерение скорости движения воздуха. 11.4.1. Воздушно-тепловой режим в учебных помещениях Большое влияние на самочувствие и работоспособ­ ность человека оказывает микроклимат производственных помещений, который определяется совместным действи­ ем на организм человека температуры воздуха, его состава и давления, относительной влажности и скорости движе­ ния воздушных потоков. Между телом человека и окружающей средой посто­ янно происходит теплообмен. Несмотря на колебания па­ раметров внешней среды, температура тела поддержи­ вается на относительно постоянном уровне (36,5—37 °С) за счет терморегуляции в организме. Однако длительное 226 нарушение параметров микроклимата может привести к негативным последствиям для организма. Так, повыше­ ние температуры окружающего воздуха (свыше 22 °С), особенно в сочетании с повышенной влажностью, при­ водит к значительному накоплению тепла и перегреву организма. Наблюдается головная боль, общая слабость, тошнота, обильное потоотделение. Происходит обезво­ живание организма, потеря минеральных солей и водо­ растворимых витаминов, а также изменение в деятель­ ности сердечно-сосудистой системы (увеличение часто­ ты пульса, кровяного давления). Человек быстро утом­ ляется, снижается его работоспособность. Значительное понижение температуры в кабинетах и лабораториях (ниже 16 °С) приводит к переохлаждению организма и возникновению простудных заболеваний, ра­ дикулита, функциональным сдвигам в сердечно-сосуди­ стой системе. Особенно эти процессы усиливаются при повышении относительной влажности и скорости движе­ ния воздуха. В связи с этим санитарные нормы устанавливают до­ пустимую температуру производственных помещений (не ниже 13 °С), классов, кабинетов, лабораторий учебных заведений (16—22 °С), гимнастических и физкультурных залов, вестибюлей, коридоров (14—18 °С). Оптимальной для кабинетов и лабораторий является температура 18— 20 °С. В состав атмосферного воздуха входит азот (78,08%), кислород (20,95%), углекислый газ (0,03%), аргон и дру­ гие газы (0,94%). Кислород необходим для поддержания жизнедеятельности человека. При дыхании поступающая в легкие венозная кровь освобождается от углекислоты и обогащается кислородом. В процессе движения по телу кровь отдает тканям кислород и отводит образовавшуюся в них углекислоту. Газообмен происходит нормально при давле­ ниях, близких к атмосферному. Азот — газ физиологиче­ ски безвредный. Углекислый газ не особо вреден, но опа­ сен тем, что, замещая кислород, уменьшает его содержа­ ние в воздушной среде. В состав воздуха, кроме того, входят водяные пары, пыль и другие примеси. Небольшие отклонения в содержании указанных газов, и в первую очередь уменьшение концен­ трации кислорода и увеличение содержания углекислоты, снижают работоспособность, а при значительных откло­ 227 нениях от нормы атмосфера становится опасной для жиз­ ни человека. Знание атмосферного давления весьма важно для пред­ сказания погоды на ближайшие дни, так как изменение атмосферного давления связано с изменением погоды. Ат­ мосферное давление, равное давлению столба ртути высо­ той 760 мм при температуре 0 °С, называют нормальным. 101300 11а — 1013 гПа — нормальное атмосферное давление. На самочувствие человека оказывает влияние и влажность воздуха. По санитарным нормам допустимая относите,1ьная влажность в учебных помещениях должна быть 40-60%, а в теплое время года возможно ее увеличение до 75%. Наибо­ лее комфортно человек себя ощущает при относительной влажности 50—60%. Воздух считается сухим при относи­ тельной влажности менее 40%, нормальным — от 40% до 80% и влажным — более 80%. При высокой влажности в жаркий день испарение влаги из поверхности кожи умень­ шается. При низкой влажности, в результате интенсивно­ го испарения, кожа становится сухой и обезвоживаются слизистые оболочки дыхательных путей человека. Немаловажно для самочувствия человека движение окру­ жающего воздуха. Санитарными нормами определен и этот параметр. Средние скорости движения воздуха в кабинетах и лабораториях учебных заведений должны составлять 0,2— 0.5 м/с к холодное и переходное время года и 0,5—1,5 м/с в теплое время года. (Ощущать воздушные потоки человек начинает со скорости воздуха 0,15 м/с). Для поддержания должного воздушного режима в учеб­ ных помещениях существуют косвенные расчетные, так называемые антракометрические (по углекислому газу), ме­ тоды. Объем вентиляции — необходимое количество воздуха в метре кубическом для нормального газообмена в течение часа, и он рассчитывается по формуле: L = k/(p - q), где L — объем вентиляции в метре кубическом; к — коли­ чество литров углекислого газа, выделяемого одним чело­ веком в час при спокойной сидячей работе (для взрослого в среднем 22,6 л, для школьника — примерно столько лит­ ров, сколько лет школьнику); р — предельно допустимая 228 концентрация углекислого газа, т. е. 0 ,1 %; q — концентрация углекислого газа в атмосфере (0,03%, для города — 0,04%). Арифметические подсчеты показывают, что для взрос­ лого человека объем вентиляции равен, в среднем, 37,7 мет­ ра кубического; для первоклассника он равен 10—12 мет­ ров кубических, для выпускника школы — 25—30 метров кубических. Это тот объем, который нужен для нормаль­ ного газообмена (а следовательно, и нормального само­ чувствия и высокой работоспособности) в течение часа. А каков же фактический объем, приходящийся на од­ ного человека в помещении (этот фактический объем по­ лучил название “воздушный куб”)? Воздушный куб — определяется отношением объема по­ мещения к количеству людей в этом помещении. Если принять, что средняя наполняемость стандартно­ го класса 35 учащихся, площадь помещения 50 метров квад­ ратных, высота помещения 3,3 м, то получаем, что воз­ душный куб приблизительно равен 5 метрам кубическим, т. е. его величина значительно меньше, чем величина объ­ ема вентиляции. Кратность воздухообмена — отношение объема венти­ ляции к воздушному кубу и показывающее сколько раз за 1 час должен полностью обновиться (смениться) воздух, чтобы на протяжении этого часа он соответствовал нор­ мативам. Из приведенных чисел видно, что даже в 1-м классе воздух за время урока должен обновиться как минимум дважды; в выпускных классах необходимая кратность воз­ духообмена равна 5—6. Поддержание должного воздушного режима в учеб­ ном помещении может быть обеспечено следующими условиями: 1. Не рекомендуется заклеивать на зиму все окна в клас­ се — одно окно, ближайшее к доске, лучше не заклеивать. 2. Во время урока держать слегка приоткрытой дверь в классе, создав в рекреационных помещениях запас све­ жего воздуха. 3. Осуществлять максимально возможное проветрива­ ние во время перемен, удалив детей из класса (даже зи­ мой, открыв на какое-то время окно, можно не опасаться значительного снижения температуры воздуха в классе). 229 4. В отсутствие детей в классе осуществлять “сквозное” проветривание, открыв в классе окна и двери, и открыв в коридоре окно напротив класса. Воздух в классе полно­ стью обновляется через 3—5 минут такого проветривания. Для определения микроклиматических параметров в школьных помещениях используют термометры, баромет­ ры, психрометры или гигрометры и анемометры. 11.4.2. Измерение относительной влажности 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 измене­ нии влажности. Волосной гигрометр (рис. 11.4.1, а) устро­ ен следующим образом: между двумя металлическими стой­ ками 1 укреплен обезжиренный человеческий волос 2. Один конец волоса закреплен на верхнем штифте, которым мож­ но с помощью гайки 3 регулировать натяжение волоса. Рис. 11.4.1 а — волосной гигрометр; 2 3 0 Рис. 11.4.1 б — психрометр Другой конец волоса нагружен небольшой гирькой и пе­ рекинут через блок 5, на котором укреплена стрелка 4 с противовесом. При изменении влажности воздуха длина волоса изменяется, и стрелка по шкале указывает относи­ тельную влажность в процентах. Практически удобнее пользоваться волосным гигромет­ ром в круглой оправе (рис. 11.4.2). Рассмотрим его устрой­ ство. Приемник влажности 1 состоит из двух пучков рав­ номерно натянутых обезжиренных человеческих волос. Пучки соединены между собой последовательно через рычаг 2. Изменение длины волос передается на стрелку при помощи передаточного механизма, состоящего из сис­ темы двух рычагов 2 и 3, блока 4 и шелковой нити 5. Пру­ жина 6 поддерживает систему приемников и передаточно­ го механизма в натянутом состоянии. Шкала прибора по­ казывает относительную влажность воздуха в процентах, причем цена каждого деления шкалы соответствует 1%. Проверка и установка волосного гигрометра производит­ ся на основании определения относительной влажности воз­ духа при помощи психрометра. Поворотом регулировочного винта (рис. 11.4.1, а) или 7 (рис. 11.4.2, 6) устанавливают стрелку волосного гигрометра по шкале в соответствии с по­ лученными данными с помощью психрометра. Психрометр (рис. 11.4.1, б) состоит из двух одинаковых термометров, размещенных на вертикальной панели. Под одним из термометров расположена воронка с водой. Ш а­ рик этого термометра обернут марлей, конец которой опу­ Рис. 11.4.2, а. Волосной гигро­ метр в круглой оправе Рис. 11.4.2 б. Устройство во­ лосного гигрометра 231 щен в воронку и, таким образом, смачивается водой. Шкалы термометров разделены на 0,5 °С. Чтобы обеспечить длительное смачивание термометра, воронку наполняют водой. Вода по мере испарения будет непрерывно поступать из трубки в воронку, а потом через марлю к термометру. Важно помнить, что подвешивать пси­ хрометр надо в таком месте, где происходит интенсивное движение воздуха (желательно у двери). После этого, сделав отсчеты .по сухому и смоченному термометрам и вычислив разность температур, с помощью психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха в кабинете. Психрометрическая таблица Таблица 11.4.1 Показан, терм-ра, °С Разность показаний сухого и влажного термометров, °С 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Относительная влажность, % 10 100 88 76 65 54 44 34 24 14 5 11 100 88 77 66 56 46 36 26 17 8 12 100 89 78 68 57 48 38 29 20 11 13 100 89 79 69 59 49 40 31 23 14 6 14 100 89 79 70 60 51 42 34 25 17 9 15 100 90 80 71 61 52 44 36 27 20 12 16 100 90 81 71 62 54 46 37 30 22 15 17 100 90 81 72 64 55 47 39 32 24 17 18 100 91 82 73 65 56 49 41 34 27 20 19 100 91 82 74 65 58 50 43 35 29 22 20 „ 100 91 83 74 66 59 51 44- 37 30 24 21 100 91 83 75 67 60 52 46 39 32 26 22 100 92 83 76 68 61 54 47 40 34 28 23 100 92 84 76 69 61 55 48 42 36 30 24 100 92 84 77 69 62 56 49 43 37 31 25 100 92 84 77 70 63 57 50 44 38 33 232 11.4.3. Измерение атмосферного давления Для измерения атмосферного давления в практике используют металлический барометр, называемый анерои­ дом (анероид — в переводе с греческого — безжидкост- ный, так как он не содержит ртути). Внешний вид анерои­ да изображен на рисунке. Главная часть его — металличе­ ская коробочка 1 с волнистой (гофрированной) поверх­ ностью (рис. 11.4.3). Из этой коробочки выкачан воздух, а чтобы атмосферное давление не раздавило коробочку, ее крышку пружиной 2 оттягивают вверх. При увеличении атмосферного давления крышка прогибается вниз и натя­ гивает пружину. При уменьшении давления атмосферы пружина выпрямляет крышку. К пружине с помощью пе­ редаточного механизма 3 прикреплена стрелка-указатель 4, которая передвигается вправо или влево при измене­ нии атмосферного давления. Под стрелкой укреплена шка­ ла, деления которой нанесены по показаниям ртутного барометра. Так, число 750, против которого стоит стрелка анероида показывает, что в данный момент в ртутном ба­ рометре высота ртутного столба 750 мм. Следовательно, ат­ мосферное давление равно 750 мм рт.ст., или — 1000 гПа. На рис. 11.4.4 изображен комбинированный прибор для измерения давления, температуры и относительной влаж­ ности (баротермогигрометр). Так как он имеет небольшие размеры и является компактным, представляется удобным пользоваться им для измерения указанных параметров мик­ роклимата в школьных кабинетах и лабораториях. В настоящее время промышленностью республики вы­ пускается комплект, состоящий из отдельных приборов >- Рис. 11.4.3. Барометр (анероид) 233 положении. Его желательно иметь в каждом кабинете и лаборатории. 11.4.4. Измерение скорости движения воздуха Скорость движения воздуха определяют с помощью анемометров — крыльчатых и чашечных. В чашечном ане­ мометре приемной частью служит четырехчашечная ме­ теорологическая вертушка, в крыльчатом — крыльчатое ко­ лесо с пластинками. Крыльчатые анемометры служат для измерения скорости движения воздуха в диапазоне от 1 до 10 м/с, чашечные — от 1 до 20 м/с. Измерение малых скоростей движения воздуха до 0,5 м/с производится кататермометром, который представляет собой спиртовой'термометр с цилиндрическим или шаро­ вым резервуаром в нижней его части и расширение капил­ ляра в верхней части. Шкала шарового кататермометра от­ градуирована от 33 до 40 °С. Охлаждение кататермометра наблюдают в одном из следующих диапазонов: — от 40 до 33 °С; — от 39 до 34 °С; — от 38 до 35 °С, т. е. средняя температура должна составлять 36,5 °С. Коли­ чество тепла, теряемое кататермометром при его охлажде­ нии в одном из диапазонов температур постоянное, а про­ должительность охлаждения различная и зависит от вза­ имного действия всех метеофакторов. Задания для самостоятельной работы: 1. Измерьте температуру, относительную влажность и давление воздуха в кабинете или лаборатории с помощью соответствующих приборов, имеющихся в наличии. 2. Сравните полученные результаты с оптимальными значениями исследуемых параметров для учебных поме­ щений. 3. Сделайте по результатам исследования выводы о со­ ответствии реальных микроклиматических условий опти­ мальным. 235 11.5. Электронагревательные приборы и эффективность их использования Цель занятия: ознакомиться с основными видами и конструктивными особенностями электронагревательных приборов и определить наиболее эффективные пути их ис­ пользования. Вопросы для изучения: 1. Виды электронагревательных приборов. 2. Коэффициент полезного действия нагревательных приборов. 3. Меры защиты при использовании нагревательных приборов. 11.5.1. Виды электронагревательных приборов Применение электрической энергии в быту значи­ тельно ускоряет процесс тех или иных работ в домашнем хозяйстве, облегчает труд и, самое главное, — появляется значительно больше свободного времени для повышения культурного, технического и эстетического уровня. Знание технических характеристик электрооборудова­ ния и электробытовых приборов позволит правильно их эксплуатировать и экономить энергоресурсы, удлинит срок службы, поможет своевременно принять меры по устране­ нию возникающих неисправностей, уберечь себя и окружаю­ щих от поражения электрическим током, избежать пожара. Электрические плиты. Электрическая плита — энерго­ емкий и универсальный прибор, предназначенный для при­ готовления пищи. Электроплиты принято классифициро­ вать: а) по принципу преобразования электрической энер­ гии в тепловую — с нагревом сопротивления и индукци­ онные; б) по способу установки в комплекте с кухонной мебелью — встраиваемые и блочно-встраиваемые; в) по степени автоматизации процесса приготовления пищи — полуавтоматические и автоматические; г) по числу кон­ форок — двух-, трех- и четырехконфорочные. Основными элементами электроплиты являются: панель управления с регулирующими приборами, конфорочная панель с двумя — четырьмя конфорками, духовка с элек­ тронагревателями и хозшкафчик для хранения посуды (у настольных отсутствует) рис. 11.5.1, а, б. Отечественные 236 Рис. 11.5.1а. Электрическая плита с чугунными конфорками «Гефест» стоп СВЕТОВОЙ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР ХОЗШКАФЧИК ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ДУХОВКА УПЛОТНЕНИЕ ДВЕРЦЫ Рис. 11.5.16. Электрическая плита с поверхностью стола из стеклоке­ рамической пластины «Гефест» модели электроплит работают от сети переменного тока напряжением 380/220 В, имеют мощность 3600 — 9000 Вт. Конфорочная панель электроплиты представляет со­ бой блок (рис. 11.5.1а, б), который состоит из рабочего стола с вмонтированными конфорками и корпуса, за­ щищающего монтаж проводов и конфорок от механи­ ческого повреждения. Духовка представляет собой камеру (рис. 11.5.1, а, б) из жаропрочной стали с загрузочным окном — дверцами, которые закрываются, с наблюдательным стеклом для на­ блюдения за ходом приготовления и определения (на глаз) степени готовности пищи. Трубчатые нагревательные эле­ менты духовки суммарной мощностью 1600—2000 Вт раз­ мещены обычно под подом и сводом шкафа. Нагреватели духовки закрыты теплоизоляционным слоем стекловолок­ на или изоляционной ваты и прикрыты сверху алюминие­ вой фольгой (выполняющей роль отражателя). Между фоль­ гой и боковыми стенками электроплиты имеется воздуш­ ная прослойка толщиной 10—15 мм, которая защищает стенки плиты от перегрева. Большинство электроплит имеют термодатчики (термометры, терморегуляторы), дающие воз­ можность контролировать температуру в духовке. На передней стенке плиты (рис. 11.5.1, а, б) смонтиро­ вана панель управления с выведенными на нее ручками переключателей, световыми индикаторами включения электронагревателей конфорок и духовки. С помощью пе­ реключателей панели управления можно изменять как ко­ личество включаемых нагревательных элементов, так и схему их включения и таким образом ступенчато регули­ ровать мощность конфорки, а значит, и температуру ее рабочей поверхности. Современные электроплиты выпуска­ ются с 4—7 ступенями регулировки мощности конфорок. Все отечественные напольные плиты имеют одинако­ вые типовые размеры по высоте (850 мм) и глубине (600 мм) при трех типоразмерах по ширине (400, 500 и 600 мм). Та­ кая унификация типоразмеров обеспечивает полную со­ вместимость электроплит с блочными наборами кухонной мебели, которая выпускается в большом ассортименте. В электроплитах применяют конфорки трех видов: чу­ гунные, трубчатые и пирокерамические. Форма рабочей по­ верхности конфорки круглая, диаметром 145, 180 и 220 мм. Наиболее распространены конфорки диаметром 145 и 238 180 мм. Конфорки имеют устройства, с помощью которых можно регулировать либо потребляемую мощность (от 100— 200 Вт до 1000—2000 Вт), либо температуру рабочей поверх­ ности (100—500 °С). В зависимости от времени нагрева конфорки бывают: нормального нагрева (время разогрева до рабочей температуры 5—10 мин для чугунных и 4—5 мин для трубчатых) и ускоренного нагрева (соответственно 3—6 мин для чугунных и 1—2 мин для трубчатых). Конфорки ускоренного нагрева в зависимости от исполнения делятся на экспресс-конфорки и автоматические. Экспресс-конфорки выпускают, как правило, чугун­ ные; ускоренный нагрев до рабочей температуры произ­ водится за счет дополнительной устанавливаемой мощно­ сти. Автоматические конфорки имеют ускоренный нагрев за счет автоматического проведения процессов с самостоя­ тельным переходом из режима разогрева в заданный теп­ ловой режим. Чугунные конфорки (рис. 11.5.2) имеют чугунный кор­ пус, в пазах которого уложены нагревательные элементы и наполнитель. Нагревательные элементы представляют собой спирали из проволоки сплава высокого сопротивле­ ния марки Х20Н80-Н. В чугунные конфорки нормального нагрева помещены три, а в ускоренного нагрева — две-три спирали нагревателей. Чугунный корпус конфорки имеет достаточную нагревостойкость во избежание его растрес­ кивания вследствие неравномерности нагрева. Рис. 11.5.2. Чугунная конфорка: а — общ ий вид, б — схема автоматизации, 1 — конфорка, 2 — спираль, 3, 4 — манометрические датчики, 5— сосуд, 6 — сигнальная лампа, 7 — контактная группа, 8— сильфон, 9 — капиллярная трубка, 10 — регули­ ровочный винт I 2 3 4 5 6 239 Теплоизоляционными материалами в конструкциях чу­ гунных конфорок служат: периплаз—огнеупорный изоля­ ционный материал из коксида магния с температурой плав­ ления 2800—2940 °С или теплоизоляционная масса на ос­ нове талька. Чугунные конфорки крепят к поверхности рабочего стола плиты хромированными кольцами или коль­ цами из нержавеющей стали, с нижней стороны конфор­ ки закрепляют с помощью фигурной планки и шпильки с гайкой. Выводные концы спиралей прикрепляют к кон­ тактным винтам, укрепленным в керамической колодке. Экспресс-конфорки имеют встроенный или пристро­ енный термоограничитель биметаллического типа, кото­ рый установлен внизу конфорки или вмонтирован в ее корпус. Термоограничитель отключает один из нагреватель­ ных элементов при достижении заданной температуры, со­ ответствующей температуре рабочей поверхности конфорки (350—450 °С). После срабатывания термоограничителя кон­ форка продолжает работать с нормальной для чугуна по­ верхностной мощностью. Мощность конфорки регулируют с помощью переклю­ чателя. Так, на двухспиральных конфорках с помощью че­ тырехступенчатого переключателя можно включить: отдель­ но один из нагревательных элементов, оба параллельно и оба последовательно. Если конфорка имеет две одинако­ вого сопротивления спирали, параллельное их включение позволит получить максимальную мощность, а последо­ вательное — минимальную, равную 25% номинальной. Включение в этом случае одной спирали соответствует 50% номинальной мощности. Трехспиральные конфорки, имею­ щие различные сопротивления элементов, с применени­ ем семипозиционных переключателей позволяют иметь шесть степеней регулирования (рис. 11.5.3, а, б). Автоматическая чугунная конфорка в центральной части имеет отверстие для ввода манометрического дат­ чика, который прижимается пружиной ко дну устанав­ ливаемого на конфорку сосуда 6 (рис. 11.5.2). Датчик 3 соединен капиллярной трубкой 9 с исполнительным механизмом. При включении конфорки в сеть независи­ мо от установки работают все спирали 2, но при дости­ жении заданного температурного режима одна из спи­ ралей отключается. Дальнейшее регулирование идет за счет включения и отключения оставшихся спиралей либо 240 Рис. 11.5.3 а. Панель управления плиты «Гефест» моделей 2140 и 2160: / — ручки переключателей конфорок, 2 — ручка режимов работы ду­ ховки. 3 — ручка терморегулятора, 4 — сигнальная лампочка включе­ ния конфорок, 5 — сигнальная лампочка включения духовки, 6 — сиг­ нальная лампочка включения терморегулятора. Рис. 11.5.3 б. Панель управления плиты «Гефест» моделей 2142 и 2162: / — ручки переключателей конфорок, 2 — ручка режимов работы ду­ ховки, 3 — ручка терморегулятора, 4 — сигнальная лампочка включе­ ния конфорок, 5 — сигнальная лампочка включения духовки, 6 — сиг­ нальная лампочка включения терморегулятора, 7 — ручка таймера первой спирали при постоянно включенной второй. Учи­ тывая, что качество работы датчика зависит от плотно­ сти его контакта с дном установленного на него сосуда, датчик монтируют несколько выше плоскости поверх­ ности конфорки в ее центральной части и удерживают пружиной, создающей нужный контакт. В зависимости от диаметра чугунные конфорки имеют следующее ко­ личество спиралей: диаметром 145 м м — две (по 750 Вт каждая), диаметром 180 мм — две (по 850 Вт) и одна (300 Вт). Трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы) представ­ ляют собой трубку, засыпанную теплоизоляционным ма­ териалом периплазом, с установленной по ее оси нагре­ вательной спиралью. Конфорки выполнены из одного, двух или трех трубчатых нагревательных элементов, согнутых в виде одного или нескольких витков спирали (рис. 11.5.4). 241 2Рис. 11.5.4. Трубчатые нагреватели для электроплиты: / — из одного ТЭН а, 2 — нижний жарочного шкафа, 3 — верхний жарочного шкафа, 4 — для излучателя Для конфорок применяют плоские ТЭНы, изготовленные с оболочкой из обычной стали. Плоская рабочая поверх­ ность создает хороший тепловой контакт посуды с нагре­ вательным элементом, что повышает КПД конфорки. Под ТЭНы устанавливают изготовленный из нержавеющей ста­ ли отражатель для повышения теплоотдачи конфорки. Мак­ симальная рабочая температура на поверхности трубчатых конфорок — 400 °С, а при выполнении ТЭНов из нержа­ веющей стали — 600 °С. Конфорки трубчатые имеют малую теплоемкость, в ре­ зультате чего они разогреваются значительно быстрее чу­ гунных. Конфорка трубчатая из одного нагревательного эле­ мента позволяет сделать ТЭН съемным или откидывающим­ ся, что облегчает очистку отражателя. Двуспиральные нагре­ вательные элементы имеют одноконцевые выводы. У этих ТЭНов, кроме двух, спиралей в трубке помещен стержень для подвода тока и все три вывода сделаны на одном конце трубки, в то время как другой ее конец закрыт наглухо. Кроме того, выпускают трубчатые конфорки, состоя­ щие из двух или трех двухконцевых ТЭНов, расположен­ ных по кольцу. В общей конструкции конфорки один ТЭН помещен в кольцо другого. Это удобно при приготовлении пищи: при малом диаметре посуды включают нагреватель­ ный элемент малого диаметра, при большом — всю кон­ форку или любую ее часть. Такие конфорки комплектуют из ТЭНов, оболочки которых выполнены из нержавею­ щей стали. Мощность трубчатых конфорок регулируют бесступен­ чатым регулятором мощности, позволяющим плавно ме­ нять среднюю потребляемую мощность в пределах от 6 до 100%. Регуляторы представляют собой систему из двух би­ металлических пластин, одна из которых служит для ком­ 242 пенсации температуры окружающей среды, а вторая (ра­ бочая) — имеет собственный нагревательный элемент, подключаемый последовательно или параллельно к нагре­ вателю конфорки. Нагревательный элемент нагревает биметаллическую пластину, которая, изгибаясь, размыкает цепь питания конфорки и свою собственную. Остывая при этом, пластина возвращается в исходное положение, и цикл повторяется. Кроме того, мощность трубчатых конфорок регулируется регулятором с измерительным резистором. Пирокерамические конфорки представляют собой на­ гревательный элемент открытого типа в виде проволоки или ленты из сплава высокого сопротивления, намотан­ ной на миканит, а также спирали, уложенной в керами­ ческое основание. Кроме того, элементы могут быть и за­ крытого типа в виде ТЭНа или спирали из провода высо­ кого сопротивления в кварцевой трубке. Нагревательные элементы конфорки закрыты сверху пирокерамическим материалом — ситаллом, представляющим собой продукт кристаллизации стекломассы особого состава и имеющим высокую механическую и электроизоляционную прочность; хорошую нагревостойкость и теплопроводность. В то же вре­ мя ситалл характеризуется малым коэффициентом темпера­ турного расширения, отсутствием водо- и газопоглощения. Конфорочная панель (рис. 11.5.1 б) выполнена в виде ровного листа, под которым расположены нагреватель­ ные элементы. Мощность пирокерамических конфорок регулируют терморегуляторами или бесступенчатыми ре­ гуляторами мощности в комплекте с термоограничите­ лями. Рабочая часть этих приборов работает при темпе­ ратуре 125 °С, поэтому корпуса их выполнены из кера­ мических материалов; контакты рассчитаны на 100000 циклов “вклю чения-отклю чения” , что соответствует среднему сроку службы, равному 5 лет. В духовке электрической плиты теплопередача проис­ ходит как за счет конвекции, так и благодаря излучению от стенок шкафа при температуре до 250 °С. Объем шкафа равномерно нагревается, благодаря рациональному распо­ ложению и соответствующей конструкции нагревательных элементов. Температура оболочек нагревательных элемен­ тов в духовке электроплиты 450— 600 °С. Как правило, эле­ менты расположены по поду и своду и реже — на боковой 243 стороне муфеля. Верхний нагревательный элемент, мощ­ ность которого меньше нижнего на 300—400 Вт, установ­ лен внутри рабочего пространства, нижний — под подом муфеля. Конструкция нагревателя для духовки применяет­ ся самая разнообразная. Наиболее распространенная — раз­ мером 400x280x220 мм показана на рис. 5.1.4, б, в. В одной плоскости с верхним нагревателем установлен инфракрасный излучатель из нагревательного элемента (ТЭ Н а) диаметром 7—8 мм, мощ ностью 2—2,5 кВт (рис. 5.1.4, г). Этот элемент (гриль) включается пятисту­ пенчатым переключателем при отключенных других на­ гревательных элементах. Гриль предназначен для жарки мяса на решетке или вертеле, приводимом во вращение элек­ троприводом мощностью от 5 до 15 Вт с частотой враще­ ния 2—5 мин. Для соединения электрических элементов плиты используют распределительные щитки, расположен­ ные на задней стенке под съемной крышкой. Коммутаци­ онная аппаратура конфорок расположена на передней или задней стенке. Использование микроволновой энергии. Микроволны и другие ультракороткие радиоволны используются во многих, ставших привычными, системах: радиотелефон, радиоуправляемые игрушки, авиационные контрольные ра­ дары и дистанционное управление телевизоров. Микроволны — это высокочастотные неионизирующие электромагнитные волны. В сущности, это очень короткие радиоволны, которые можно изолировать металлически­ ми стенками духовки, чтобы сформировать миниатюрную систему распространения радиоволн. Магнетрон посылает микроволновый сигнал (рис. 11.5.5), который преобразуется в тепло для нагревания пищи. Мик­ роволновое энергетическое поле имеет направление по­ переменно то положительное, то отрицательное. Как маг­ нит положительное поле притягивает отрицательные час­ тицы молекул продукта, а отрицательное поле притягива­ ет положительные частицы. В отличие от обычных спосо­ бов приготовления пищи, в микроволновой печи не про­ исходит прямого теплового воздействия на продукт, в то время как при обычных способах приготовления пиши те­ пловая энергия поглощается продуктом; это длительный процесс. Во время приготовления пищи микроволны по- 244 Рис. 11.5.5. Приготовление пищи в микроволновой печи глощаются продуктами. Они проникают на глубину от 20 до 40 мм. Микроволновая энергия заставляет вибрировать молекулы пищи со скоростью 2450000000 раз в секунду. Вибрация вызывает трение, в результате которого выде­ ляется большое количество тепла, за счет которого и про­ исходит приготовление пищи. Нагревание внутри большо­ го объема продуктов происходит за счет теплопроводимо­ сти. Жар, выделяемый при трении в наружных частях, проникает и внутрь продуктов. Вследствие этого блюда го­ товятся еще некоторое время, и после извлечения из печи, пока полностью не прекратится вибрация. В быту также используются и другие электронагрева­ тельные приборы, в которых используются такие же на­ гревательные элементы, как и у выше описанных. 11.5.2. Коэффициент полезного действия нагревательных приборов Выбор и использование наиболее экономичных элек­ троприборов позволяет существенно экономить электро­ энергию. Однако многие специалисты не без основания утверждают, что правильная эксплуатация бытовых элек­ троприборов заключает в себе резервы экономии больше, чем это дает совершенствование конструктивного испол­ нения приборов. Самыми энергоемкими потребителями электроэнергии являются электроплиты. Годовое потребление электроэнер­ 245 гии одной электроплиты составляет 1200—1400 кВт ч. По­ этому рациональное пользование электроплитами являет­ ся одним из основных источников экономии электроэнер­ гии в доме. Следует отметить, что появление электроплиты застав­ ляет хозяйку расставаться с опытом приготовления пищи, который она накопила. Здесь трудно регулировать темпера­ туру, что-то слишком быстро кипит, что-то подгорает и при этом совершенно не ясно, как укрощать невидимый огонь. То обстоятельство, что конфорка нагревается медлен­ но, раздражает хозяек. Им приходится приноравливаться: включать конфорки заранее, до того, как поставить на них кастрюли. Некоторые хозяйки не учитывают, что конфорки и остывают медленно, а значит, выключать их надо заранее, еще до того, как блюдо будет готово. К этому следует при­ выкнуть. Технология приготовления пищи требует включе­ ния конфорки на полную мощность только на время, необ­ ходимое для закипания. Варка пищи может происходить при меньших мощностях. Так, после закипания приготовление супов, бульонов, варку овощей можно продолжать при мощ­ ности 100—200 Вт, каш — 100—160 Вт. Жаренье мяса, карто­ феля производят при мощности 500—1200 Вт (меньшее зна­ чение относится к конфоркам диаметром 145 мм, большее — 220 мм). Варка пищи на малых мощностях значительно сокращает расход электроэнергии, поэтому конфорки элек­ троплит снабжают переключателями мощности. Требование обеспечить минимальный расход электро­ энергии обусловливает необходимость снижения мощно­ сти минимальной ступени регулирования. Снижения мощ­ ности на нижней ступени регулирования достигают повы­ шением числа ступеней регулирования мощности конфо­ рок с 3 до 6, т. е. применением 7-ступенчатых переключа­ телей (рис. 11.5.3, а, б) с трехспиральными конфорками вместо 4- и 5-ступенчатых с двуспиральными. Экономия электроэнергии (в среднем 4—6%) достигается за счет сни­ жения мощности нижней ступени до 10—15% номиналь­ ной (100—250 Вт), необходимой для поддержания техно­ логического процесса варки пищи после закипания. Семиступенчатые переключатели устанавливаются на всех плитах отечественного производства типа «Гефест-2140», «Гефест-2142», «Гефест-2160», «Гефест-2162». Применение 246 7-ступенчатых переключателей снижает затраты энергии на 5—12%, а бесступенчатых — еще на 5—10%. Принцип бесступенчатого регулирования мощности со­ стоит в изменении относительной продолжительности цик­ ла «включено на полную мощность — отключено». Основ­ ным элементом регулятора является биметаллическая пла­ стина, связанная с механическим прерывателем. Пластина нагревается теплом, выделяемым нагревательным резисто­ ром мощностью 2—6 Вт, включенным параллельно нагре­ вательному элементу конфорки или встроенному непосред­ ственно в ее корпус. Изменяя положение ручки переклю­ чателя, можно регулировать относительную продолжитель­ ность периодов «включено—отключено», а следовательно, и среднюю мощность конфорки. Бесступенчатые регулято­ ры мощности позволяют плавно регулировать мощность в пределах от 4 до 100%. Более совершенным методом регулирования мощности является автоматическое управление конфорками в зави­ симости от температуры дна наплитного сосуда. Среди из­ вестных конструкций таких регуляторов наиболее распро­ странены два: с манометрическим датчиком температуры и с измерительным резистором. Регуляторы первого типа применяют для чугунных конфорок, второго — для труб­ чатых. Качество работы датчика температуры зависит от плотности контакта его с дном сосуда. С этой целью он устанавливается немного выше плоскости рабочей поверх­ ности конфорки, в центре ее, и удерживается в этом по­ ложении пружиной. При установке на конфорку кастрюли пружина плотно прижимает датчик ко дну. Несвоевременная смена неисправных конфорок при­ водит к перерасходу электроэнергии на 3—5%. Перегора­ ние в конфорке одной или двух спиралей нарушает режим регулирования — минимальная ступень мощности увели­ чивается в 2—3 раза. При расслоении, растрескивании или вспучивании чугуна нарушается плотный контакт поверх­ ности конфорки с дном наплитного сосуда. ■t$ О!, d Рис. 11.5.6. Правила подбора посуды 247 Для снижения расхода электроэнергии на приготовле­ ние пищи на электроплитах надо применять специальную посуду с утолщенным обточенным дном диаметром, рав­ ным или несколько большим диаметра конфорки (рис. 11.5.6). Если диаметр посуды меньше диаметра конфорки, часть тепла выделяется в воздух. Использование посуды с диа­ метром дна, значительно большим диаметра конфорок, может вызвать неравномерность нагрева дна и пригорание пищи. Ниже указаны рекомендуемые диаметры стандарт­ ной эмалированной и алюминиевой посуды: Диаметр конфорки, мм Диаметр посуды, мм Экономия электроэнергии при использовании такой по­ суды составляет 10—20%. В сплошных чугунных конфорках наилучшая теплопе­ редача достигается при тесном контакте между их поверх­ ностью и дном посуды. Такой контакт необходимо сохра­ нять в процессе нагрева конфорки до рабочей температу­ ры и в течение всего времени пользования. Из-за дефор­ мации дна, наличия на нем технологических выштампо- вок, контакт конфорки с посудой осуществляется только на части поверхности. Это удлиняет время нагрева пищи, увеличивает потребление электроэнергии и вследствие неравномерного теплосъема вызывает внутренние напря­ жения, в результате чего могут образоваться искривления и трещины в чугуне конфорки. При использовании посуды с ровным дном электро­ плиты по времени приготовления пищи успешно конку­ рируют с газовыми. Например, 3 л воды на газовой кон­ форке закипают за 15—18 мин. На электрической конфор­ ке диаметром 145 мм и мощностью 1000 Вт то же количе­ ство воды закипает за 23 мин, на конфорке диаметром 180 мм и мощностью 1500 Вт — за 17 мин, а на конфорке ускоренного, нагрева (экспресс-конфорке) диаметром 180 мм и мощностью 2000 Вт — за 13 мин. Пользование посудой с искривленным дном может при­ вести к перерасходу электроэнергии до 40—60%. Прове­ рить прогиб дна посуды несложно. Для этого достаточно взять линейку и приложить ко дну. Если прогиб по краям 145 180 220 160; 180 180; 200; 220 220; 240; 260 248 больше 1 мм, такую посуду лучше не использовать. Наи­ большая погнутость кастрюли может быть допущена, если она не выходит за границы центральной углубленной час­ ти конфорки. При переходе с газовой плиты на электриче­ скую целесообразно произвести замену посуды, имеющей прогиб дна. Расчеты показывают, что при использовании посуды с прогибом дна на 2 мм из-за перерасхода электро­ энергии возрастают затраты. Посуду, не пригодную для при­ готовления пищи на конфорках, совсем не обязательно вы­ брасывать, ее можно использовать для приготовления блюд в духовке, где конфигурация дна не имеет значения. При эксплуатации электроплит следует помнить, что крошки, прилипшие ко дну посуды, создают воздушный зазор между конфоркой и дном, поэтому перед установ­ кой посуды на плиту необходимо вытереть дно насухо. Кроме того, ставить посуду с мокрым дном на разогретую конфорку опасно. Недопустимо также выкипание жидко­ сти, выплескивание ее на конфорку — это может вызвать короткое замыкание, порчу конфорки и др. Практика показывает, что для электроплит с чугунны­ ми конфорками наилучшей является алюминиевая посуда с плоскообточенным дном толщиной 5—8 мм или литая чугунная и штампованная стальная с покрытием эмалью всей поверхности, кроме наружной стороны дна. Для того чтобы посуда плотно прилегала к конфорке, предпочтительнее тяжелые кастрюли с увесистыми крыш­ ками. Неподвижность посуды на электроплите — важное условие правильного приготовления пищи. Кастрюли с за­ кругляющимся, как у котелка, дном и керамическая по­ суда совершенно непригодны. На электрических плитах удобно использовать биметал­ лическую посуду. Она обладает следующими преимущест­ вами по сравнению с алюминиевой или из нержавеющей стали: благодаря сочетанию слоя нержавеющей стали с алю­ минием происходит равномерный нагрев пищи, способ­ ствующий уменьшению ее пригорания, облегчается уход за рабочей поверхностью кастрюли. Удобная теплостойкая пластмассовая арматура и деко­ ративное эмалевое покрытие крышки выгодно отличают по своим потребительским и художественно-эстетическим свойствам данное изделие от обычных кастрюль. 249 Кроме диаметра посуды и качества дна, снижение расхо­ да электроэнергии достигается выбором конфорки, на кото­ рой готовится пища. Удельный расход электроэнергии на нагрев воды до кипения на одной и той же конфорке резко снижается с увеличением ее количества. Это объясняется тем. что абсолютное значение потерь электроэнергии на разогрев самой конфорки остается постоянным при любом количест­ ве воды, а их удельный вес в общем расходе электроэнергии снижается, в то время как тепловые потери за единицу вре­ мени зависят не только от объема нагреваемой воды, но и от внешней поверхности кастрюли. Для наименьшего расхода электроэнергии следует на­ гревать до кипения 2—3 л жидкости на конфорке диамет­ ром 145 мм, 3—5 л — на конфорке диаметром 180 мм. Кон­ форки диаметром 220 мм экономически целесообразно применять при нагреве более 6 л жидкости. Исследования показывают, что меньше электроэнер­ гии расходуется при использовании конфорок малого диа­ метра, а время нагрева снижается при использовании кон­ форок большего диаметра и большей мощности. При этом следует иметь в виду, что в процессе приготовления блюд, не требующих продолжительной варки (кофе, чай, кисе­ ли и др.), целесообразно использовать конфорки большо­ го диаметра и мощности, как обеспечивающие экономию времени на приготовление пищи. Некоторые практические советы наиболее рациональ­ ного приготовления пищи на электроплите. Поскольку кон­ форка нагревается медленно, а остывает еще медленнее, повышение и понижение температуры электроплиты не всегда связаны со степенью готовности пищи, как это бывает при использовании обыкновенной печи или газо­ вой плиты. Посуду с продуктами не рекомендуется ставить на конфорку, пока она не нагреется, т. е. включать кон­ форку надо еще в момент обработки (подготовки) их на разделочной доске. Выключать ее следует до окончания приготовления пищи, так как она еще долгое время будет сохранять высокую температуру. Если предстоит готовить блюдо без воды — жарить, ту­ шить, температура приготовления должна быть падающей. Нужно нагреть конфорку до максимума, поставить на нее кастрюлю с едой и начинать постепенно, через определен­ ные промежутки времени, снижать нагрузку на единицу, а незадолго до окончания готовки полностью выключить. 250 Для уменьшения потери тепла через пар каждая каст­ рюля должна быть закрыта только своей крышкой. Для отваривания продуктов следует всегда брать воды или другой жидкости (бульона, молока) меньше, чем обычно принято или указано в рецепте, примерно на 0,1 объема. При отваривании картофеля и овощей вообще достаточно 100—300 мл (в зависимости от величины посу­ ды). Дело в том, что на электроплите вода почти не выки­ пает из-за особенностей нагрева ее и необходимости гер­ метического закрывания посуды. Во избежание всплывов кипящей жидкости кастрюли надо не доливать да краев минимум на 4—5 см (на три пальца) или, как правило, заполнять посуду ровно на половину объема. Большую экономию электроэнергии дает также варка «башенным» способом. В этом случае кастрюли ставят друг на друга. Верхняя кастрюля греется паром, поднимающимся из нижней. Особенно хорошо таким образом готовить дие­ тические блюда, распаривать горох и фасоль, подогревать готовую пищу. Эффективность данного способа не так оче­ видна, но не нужно спешить отказываться от него, не ис­ пытав. «Башенная» варка очень популярна в западноевро­ пейских странах, имеющих полувековой опыт работы с электроплитами. Как показали исследования, наиболее часто пользуют­ ся конфорками мощностью 1500 Вт. Это вызывает пере­ расход электроэнергии, срок службы теплонапряженных конфорок меньше, чем конфорок мощностью 1000 Вт. Учитывая это обстоятельство, следует подумать о том, ка­ кую включать конфорку. Если, например, готовится не­ большое количество пищи, лучше поставить кастрюлю на малую конфорку. При этом потеряется лишь несколько минут, так как максимальная мощность нужна только при закипании. Но энергии расходуется меньше, а большая конфорка сохранится и прослужит дольше. Духовки электроплит могут быть с термостатом и без него. Регулировать температуру надо почти так же, как в газовой плите, и это не представляет трудностей после приобретения небольшого опыта. В обращении с электро­ духовкой без термостата необходимо придерживаться сле­ дующих правил: 251 1. Проверить возможности печи, проведя несложный экс­ перимент. На самую середину противня положить лист белой бумаги и поставить его на среднюю полку духовки, включив ее на сильный нагрев. Заметить время, в течение которого бумага побуреет, приобретет светло-коричневый цвет. То же самое нужно проделать, поместив противень с бумагой в духовку со слабым нагревом. Например, при силь­ ном нагреве бумага побуреет через 3 мин. Это время, необ­ ходимое для предварительного нагрева духовки. С этого мо­ мента можно ставить блюдо в печь и отсчитывать время приготовления. 2. В электродуховке целесообразно располагать блюдо в центре противня, на средней (а не верхней, как в газовой плите) полке. Варить в электродуховке можно на самой нижней ступени. Это безопаснее и удобнее. 3. Лучшая посуда для тушения в электродуховке — из чугуна, обливного чугуна или огнеупорной глины (кера­ мическая). Можно применять и фольгу, но при этом надо тщательно перекрывать рант, образуемый в результате за­ гиба краев фольги. Надежнее завертывать продукт в двой­ ной слой фольги, чтобы не было прорыва пара и жидко­ сти (сока), например при приготовлении мяса и рыбы. 4. Для долговременного тушения блюдо можно ставить и в холодную духовку. В заранее нагретую духовку ставят, как правило, кондитерские и хлебобулочные изделия: под воздействием горячего воздуха тесто подходит быстрее. 5. Дверцу электродуховки следует слегка приоткрывать во второй половине приготовления; если блюда запекают в течение часа, то в последние 20 мин дверца духовки должна быть полностью открыта. 6. Использовать весь объем нагретой духовки. В ней мож­ но одновременно готовить несколько блюд, расположив их на разных уровнях. На самый низ, ближе к задней стен­ ке, ставят жаркое и все то, что тушится; на самой верх­ ней - блюда, которые надо быстро обжарить или запечь. 7. Общим правилом температурного режима электроду­ ховки следует считать то, что выпечка, тушение и особен­ но запекание ведутся только при двух температурах: в пер­ вую половину — при самой высокой, которую способна дать печь, и во вторую (или треть) — при самой низкой, а иногда и при совершенно выключенной духовке, на ее так называемом остаточном тепле. 252 При пользовании духовкой следует помнить, что жа­ рить в ней экономично только блюда массой 1 кг и более. Температура (°С), наиболее благоприятная для элек­ тродуховки, имеющей термостат, рассчитанная для раз­ личных видов блюд (продуктов) и кулинарных изделий, приведена ниже: Безе, меренги От 100 до 150 Пряники Около 150 Песочное печенье Около 160 Твердое мелкое печенье (сдобное) Около 170 Венское печенье, масляное тесто 180 Торты, бисквиты Около 190 Хлеб 200 - 210 Булочки сдобные 200 — 250 Паштеты, пасты, массы 170 (гратинирование) (запекание) Рыба (варка) 150 — 170 Говядина 150 — 160 Свинина 170 Тушение с падающей температурой От 250 (томление овощей с мясом) Колерование (быстрое) 200 — 250 Тушение 150 — 170 При правильном пользовании духовкой расход элек­ троэнергии сокращается на 30—40%. Следует подчеркнуть, что технология приготовления пищи на бытовых электронагревательных приборах силь­ но влияет на фактический расход электроэнергии. Напри­ мер, для того, чтобы сварить под паром картофель в посу­ де с закрытой крышкой, требуется относительно неболь­ шое количество энергии. При варке же картофеля в воде потребление энергии возрастает в несколько раз. Особо следует остановиться на кипячении воды на элек­ трической плите. Для рационального использования энер­ гии необходимо налить воды ровно столько, сколько по­ требуется для данного случая. Совершенно неразумно на­ ливать полный чайник, а впоследствии его подогревать. Горячую воду из водопровода для приготовления пищи использовать не рекомендуется, кроме варки яиц. Для бы­ строго кипячения и сигнализации о готовности удобнее всего приобрести чайник со свистком. Плотное прилега­ 253 ние дна чайника к конфорке, отсутствие верхней крышки и герметизация во время разогрева воды, тонкие алюми­ ниевые стенки — все это обеспечивает быстрое кипячение и экономию электроэнергии Такими же качествами обла­ дает кастрюля с двойными стенками и со свистком, пред­ назначенная для кипячения молока и варки различных каш. Кроме того, в этой кастрюле молоко никогда «не убежит» и не пригорит (равно, как и каша). Одним из условий улучшения работы электрочайника и посуды является своевременное удаление накипи. На­ кипь — твердый осадок на внутренних стенках посуды, который образуется в результате многократного нагрева­ ния и кипячения воды. Накипь обладает малой теплопро­ водностью, поэтому вода в посуде с накипью нагревается медленно. Кроме того, изолированные от воды слоем на­ кипи стенки посуды нагреваются до высоких температур, при этом железо постепенно окисляется, что приводит к быстрому прогоранию посуды. Для удаления накипи выпус­ кают препарат “Антинакипин”, способ употребления кото­ рого указан на этикетке. Можно использовать для удаления накипи уксусную эссенцию (1 часть эссенции на 5—6 частей воды). Для этого в посуду с накипью следует налить воду с уксусной эссенцией и нагревать ее до 60—70 °С в течение 20—30 мин. После удаления накипи посуду следует тща­ тельно промыть водой. При пользовании электроплитой надо соблюдать сле­ дующие требования по экономии электроэнергии: раз в неделю тщательно чистить конфорки, духовку, кастрюли, сковородки и жаровни, чтобы грязь не препятствовала те­ плопередаче (конечно, ежедневная небольшая чистка про­ изводится помимо того); желательно использовать одну конфорку для приготовления нескольких блюд, посколь­ ку на разогрев конфорок уходит много энергии; использо­ вать крышки для посуды, что на 20% снижает расход элек­ троэнергии и сокращает затраты времени на приготовле­ ние пищи; использовать минимальное количество воды для варки овощей. Например, при варке картофеля вода долж­ на лишь немного покрывать клубни; замороженные про­ дукты, прежде чем положить на сковороду или противень, следует предварительно разморозить до комнатной темпе­ ратуры; использовать духовку для приготовления по оче­ 254 реди нескольких блюд. Включенная духовка не должна от­ крываться без надобности. Еще один значительный резерв экономии электроэнер­ гии — использование специальных приборов для приго­ товления пищи. Эти приборы приспособлены для приго­ товления отдельных видов блюд. Блюда получаются луч­ шего качества, нем приготовленные на плите, а энергии затрачивается меньше. Имея набор таких приборов, мож­ но свести пользование электроплитой к минимуму. В на­ бор могут входить электросковорода, электрокастрюля, электрогриль, электротостер, электрошашлычница, элек­ трочайник, электросамовар, электрокофейник. Тостеры, ростеры, вафельницы, фритюрницы, яйце­ варки, пароварки, кофеварки, чаеварки с успехом заме­ няют электроплиты. Значительный эффект может быть получен путем мо­ дернизации электроплит. Замена в них штампованных кон­ форок на конфорки из трубчатых нагревательных элемен­ тов, а также оснащение таких плиток 7-ступенчатыми пе­ реключателями мощности (взамен 4-, 5-позиционных) позволяет уменьшить расход электроэнергии на 20—25%. В таблице 11.5.1 даны технические характеристики различ­ ных конфорок. Значительные удобства, экономию времени и энергии дает применение скороварок. Применение скороварок по­ зволяет примерно в 3 раза сократить время приготовления пищи. Так, например (считая с момента закипания), кар­ тофель в обычной кастрюле варится 20—30 мин, в скоро­ варке 5—6 мин; свекла в обычной 50—100 мин, в скоро­ варке — 35—40 мин; мясо в обычной 60—180 мин, в скоро­ варке — 25—30 мин. Все эти преимущества скороварки обеспечиваются ее герметичностью и особым тепловым режимом — темпера­ тура 120 °С при избыточном давлении пара. Безусловным достоинством скороварки является ее экономичность, позволяющая сократить расход электро­ энергии при приготовлении пищи примерно в 2 раза. Разумеется, этого можно достичь в случае четкого со­ блюдения правил пользования скороварками, и в част­ ности режима ее работы. Следует помнить, что в скоро­ варке жидкость доходит до кипения дольше, чем в обыч- 255 Таблица 11.5.1 Технические характеристики конфорок электроплит Тип конфорки Д и а­ метр, мм М ощ ­ ность, Вт Способ регулиро­ вания мощности М акси­ мальная темпера­ тура ра­ бочей поверх­ ности, С Время разогре­ ва до рабочей темпе­ ратуры, мин к п д Чугунная 180 1500 С ем ипози­ ционный переключатель 620 10 0,69 Чугунная (экспресс- конфорка) 180 2000 Терморегулятор 500 5 0,72 Трубчатая на ТЭН 7,4 мм. 145 1000 Бесступенчатый регулятор мощности 700 3 0,79 Трубчатая на ТЭН 10 мм 145 1000 Пяти пози­ ционный 650 4 0,75 Пирокера- мическая 180 1000 Бесступе нчатый регулятор и термоогра­ ничитель, терморегулятор 500 6 0,70 ной кастрюле. Поэтому до момента закипания (начала шипения) скороварку нужно держать на максимальной ступени электрической плиты, а затем переключить на более слабое положение. Во всех случаях нельзя допус­ кать интенсивного паровыделения через рабочий кла­ пан, при сильном шипении переключатель надо поста­ вить на одну-две ступени ниже. Выше уже отмечались неоспоримые преимущества но­ вых электронагревательных установок — микроволновых печей. При приготовлении продуктов в микроволновой печи, в зависимости от количества продуктов и вида об­ работки, понадобится значительно меньший расход элек­ троэнергии (до 80% экономии), чем при пользовании элек­ трической плитой. Однако энергия в микроволновой духовке распределе­ на неравномерно. В более разогретых частях камеры про­ 256 дукты готовятся быстрее. Поэтому необходимо помешива­ ние, чтобы уравнять тепловое воздействие, но существует множество продуктов, помешать которые нельзя. Чтобы они прогревались равномерно, их нужно переворачивать или менять местами. Чем чаще это делается, тем лучше резуль­ тат. Для этого можно использовать вращающийся поднос — это блюдо, вращающееся автоматически, что значительно упрощает приготовление Идеальным для посуды, использующейся в микровол­ новой духовке, является материал, пропускающий мик­ роволны. В этом случае микроволны проходят через ее стен­ ки и дно и разогревают продукт. Посуда, используемая для приготовления, должна выдерживать контакт с очень го­ рячими продуктами и кипящими жидкостями. В настоящее время изготовители маркируют бумажные и пластиковые упаковки, устойчивые к высокой температуре и микро­ волнам, и их можно использовать в микроволновой и кон­ векционной духовках. Очень удобно для приготовления мясных блюд исполь­ зовать противень размером 30x20 см или стеклопластико­ вую кастрюлю диаметром 25 см, а также решетку или та­ ган, которые можно в них вставить. Бумажные тарелки и стаканы для горячих напитков, стеклянную посуду также можно использовать для разо­ гревания продуктов. Фаянсовые, глиняные и эмалированные миски, дос­ ки, кастрюли, тарелки и чашки очень удобно использо­ вать для приготовления продуктов в микроволновой ду­ ховке. Такая посуда обычно имеет маркировку «Защищено от микроволн». Металлы, которые используются в микроволновой ду­ ховке, это обычно фольга для защиты краев и легко об­ горающих частей приготовляемого продукта или мелкая упаковка из фольги, в которой обычно продаются неко­ торые продукты. Металлическая фольга или упаковка из фольги должна отстоять от стенок духовки как минимум на 2,5 см. Глубокую упаковку и металлические банки не­ желательно использовать, т. к. они экранируют слишком большую часть микроволновой энергии, забирая ее от продукта. Покрытые фольгой картонные упаковки пол­ ностью экранируют энергию, и помешенные в них про­ дукты совсем не нагреваются. 9 Зак. 2895 257 Нельзя использовать посуду с металлическими украше­ ниями, металлическими винтами, ободками и ручками, тонкую стеклянную посуду или пластиковую, чувствитель­ ную к высокой температуре продуктов, чашки и кружки со стеклянными ручками. Скорость и равномерность приготовления продуктов в микроволновой духовке зависит и от самих продуктов. Как уже говорилось, микроволны проникают в продукты на глубину 2—4 см сверху, снизу и с боков. Куски величиной более 5 см в диаметре разогреваются проводимым теплом, как и при обычном приготовлении. На продукты, содер­ жащие много воды, жира или сахара, воздействие микро­ волн сильнее. Такие продукты готовятся быстрее. Время, необходимое для приготовления продукта в мик­ роволновой духовке, прямо пропорционально его коли­ честву. Поскольку продукт сам поглощает энергию, один кусочек цыпленка готовится быстрее, чем большая кури­ ца. Если энергия делится между большим количеством продуктов, приготовление требует большего времени. По­ этому маленькие кусочки готовятся быстрее, чем большие. Замороженные или охлажденные продукты требуют больше времени для приготовления, чем продукты ком­ натной температуры. 11.5.3. Меры защиты при использовании нагревательных приборов Как источники повышенной опасности электронагре­ вательные приборы и установки требуют особых условий эксплуатации. В основном эти требования заключаются в следующем: 1. Категорически запрещается пользоваться неисправ­ ными электроприборами. 2. Пользоваться бытовыми нагревательными прибора­ ми с неисправной изоляцией запрещается. 3. Не допускается проводить ремонт приборов во вклю­ ченном состоянии. 4. Запрещается проверять нагрев электроконфорок, утю­ гов руками. 5. Корпуса бытовых электроплит должны быть занулены путем подключения к сети трехжильным кабелем. Две жилы (фазовая и нулевая) обеспечивают работу прибора, а тре­ 258 тья — зануление. Такое подключение осуществляется, как правило, через штепсельное соединение. К вилке штеп­ сельного соединения присоединены три проводника: фаз­ ный, нулевой и заземляющий, которые, в свою очередь, соединены с соответствующими выводами на клеммной коробке электроплиты. Контакты розетки штепсельного со­ единения соединяют с тремя проводами (фазным, нуле­ вым и заземляющим) питающей сети. 6. Не допускается вытягивать вилку за провод из розетки. 7. Категорически запрещается одновременно прикасаться к бытовым нагревательным приборам и ванне, трубопро­ воду и радиатору отопления и др. металлическим предме­ там жилых помещений, связанными с землей. 8. Необходимо соблюдать последовательность операций при работе с СВЧ-печами. — Нельзя открывать дверцу рабочей камеры при подаче СВЧ-энергии. — Нельзя вынимать вращающийся поднос во время ра­ боты духовки. — Нельзя класть ничего между лицевой поверхностью ду­ ховки и дверцей, а также не допускать попадания грязи или чистящего порошка на герметизирующие поверхности. — Нельзя пользоваться духовкой, если она повреждена. Особенно важно, чтобы духовка закрывалась, как следует и чтобы не было повреждений: дверцы (погнуты), петель и запоров (разбиты или потеряны), дверных герметизи­ рующих запоров и герметизирующих поверхностей. — Нельзя использовать растительное масло, если это не предусмотрено рецептом, и не жарить дольше, чем ре­ комендовано. — Никогда не разогревать большой объем масла или жира для обжаривания во фритюре. Температура масла не контролируется, и оно может перегреться. — Нельзя готовить яйца в скорлупе. Внутри скорлупы образуется пар, и ее может разорвать давлением изнутри. Сваренные вкрутую яйца можно разогреть в микроволно­ вой духовке. 9. Для того чтобы проверить, можно ли использовать данную посуду в микроволновой печи, необходимо на­ лить стакан воды, поставить его на подставку и включить печь на 35—45 секунд. Если по истечении этого времени посуда сильно нагрелась, то лучше в ней не готовить. 259 10. При эксплуатации печи необходимо помнить, что она боится недогрузки, когда излучаемая электромагнит­ ная энергия ничем не поглощается. Поэтому во время ра­ боты печи следует держать в ней хотя бы стакан воды. 11. Категорически запрещается снимать облицовочные панели и шунтировать блокировки СВЧ-панелей. 12. Санитарную обработку бытовых нагревательных при­ боров производить только при отключенном питании. Задания для самостоятельной работы: 1. Изучить основные виды и конструктивные особенно­ сти электронагревательных приборов. 2. Сравнить коэффициент полезного действия электро­ нагревательных приборов и определить наиболее эффек­ тивные пути их использования. 3. Записать технические характеристики конфорок элек­ троплит. 4. Указать диаметр дна посуды по отношению к диамет­ ру конфорки для более эффективного использования элек­ троэнергии. 5. Указать наиболее благоприятную температуру для элек­ тродуховки при приготовлении различных видов блюд (про­ дуктов) и кулинарных изделий. 6. Изучить меры защиты при использовании нагрева­ тельных приборов. 11.6. Первичные средства пожаротушения в школе Цель занятия: ознакомиться с конструктивными осо­ бенностями средств пожаротушения и определить область их применения Вопросы для изучения: 1. Причины возникновения пожаров. 2. Факторы, влияющие на организм человека при воз­ никновении пожара. 3. Механизмы прекращения процесса горения. 4. Первичные средства пожаротушения в школе, их так- тико-технические характеристики и принцип действия: а) изучить свойства огнегасительных веществ, определить область их применения (заполнить таблицу 11.6.2. на стр. 280); 260 б) изучить конструкции и принцип действия ручных огнетушителей ОХП-Ю, ОУ-2, ОП-Ю-Б. 5. Нормы первичных средств пожаротушения для раз­ личных объектов. 11.6.1. Причины возникновения пожаров 1. Неосторожное обращение с огнем является самой распространенной причиной возникновения пожара. В по­ следнее время для освещения (чисто в декоративных це­ лях) широко стали использовать свечи. При этом забыва­ ют простые меры предосторожности: следует помнить, что нельзя укреплять свечи расплавленным стеарином (вос­ ком) на столе, досках, так как свеча может опрокинуться и при догорании послужить причиной пожара. При поль­ зовании свечами нужно иметь невысокие устойчивые ме­ таллические подсвечники либо ставить свечи в тарелки и т. д. Нельзя ходить с горящей свечкой на чердаки, в сараи, кладовые. Лучше всего для этого пользоваться электриче­ скими карманными фонарями. Нередко еще можно наблюдать, как отдельные люди, прикуривая, бросают спички и окурки куда попало, курят в запрещенных местах, кладут окурки на деревянные пред­ меты и вблизи вещей, способных воспламениться при ма­ лейшем соприкосновении с огнем. В зимнее время с наступлением сильных похолоданий нередко замерзают водопроводные и канализационные тру­ бы, приборы центрального отопления (чаще всего расши­ рительные баки, установленные в чердачных помещени­ ях). Пренебрегая мерами пожарной безопасности, их не­ редко отогревают пламенем факелов или паяльных ламп. А это приводит к пожарам. Для отогревания такого рода труб рекомендуется применять горячую воду или нагретый песок. Иногда металлические трубы, нагретые в одном поме­ щении за счет теплопередачи, воспламеняют соприкасаю­ щиеся с ними горючие материалы, расположенные в со­ седнем помещении. 2. Не менее распространенной причиной пожаров яв­ ляется нарушение правил пользования электрическими приборами. Анализ таких пожаров показывает, что они происходят, в основном, по двум причинам: из-за на­ рушения правил при пользовании электробытовыми при­ 261 борами и скрытой неисправности этих приборов или электрических сетей. Пожары могут возникать от неисправной электропро­ водки или неправильной эксплуатации электросети. Это объясняется тем, что при прохождении тока по проводни­ ку всегда выделяется тепло. Но в обычных, нормальных условиях оно рассеивается в окружающую среду быстрее, чем успевает нагреться проводник. Для каждой электриче­ ской нагрузки соответственно подбирается и проводник определенного сечения. Если сечение проводника мень­ ше, чем положено по расчету, то будет выделяться так много тепла, что оно не успевает рассеяться и проводник будет нагреваться. Это может произойти, например, если в одну розетку включить несколько бытовых приборов од­ новременно. Возникает перегрузка, провода могут нагре­ ваться, а изоляция — воспламениться. Одной из причин пожаров, возникающих от электро­ сетей, являются короткие замыкания. Они наступают то­ гда, когда два проводника без изоляции накоротко соеди­ няются друг с другом. По существу, это тоже явление пе­ регрузки, но оно сопровождается резким возрастанием силы тока в сети. Провода мгновенно нагреваются до та­ кой температуры, что металлические жилы плавятся, на­ блюдается интенсивное выделение искр и большого коли­ чества тепла. Если в месте короткого замыкания окажутся горючие материалы и конструкции, они моментально вос­ пламенятся. Вот почему необходимо следить за исправно­ стью изоляции проводов, не допускать крепления их гвоз­ дями, которые могут нарушить изоляцию. Сильный нагрев проводов происходит также в местах ослабления контактов соединения проводов между собой и в местах присоединения их к токоприемникам. Плохой контакт и сильный разогрев в местах соедине­ ния проводов происходит из-за неправильного соедине­ ния проводов (вскрутку), слабого крепления или сильно­ го окисления контактных поверхностей и мест соедине­ ния проводов. Неплотный контакт может также вызывать искрение. В таких местах обычно образуются электрические дуги, а это приводит к сильному разогреву контактных поверхностей и воспламенению изоляции проводов и ка­ белей. Из-за неплотного контакта вилок в гнездах штеп­ сельной розетки происходит сильный разогрев розетки, а это может вызвать самовоспламенение деревянных подро- 262 В настоящее время широко применяются люминесцент­ ные лампы. Их поверхность не нагревается до опасной тем­ пературы, как у ламп с нитью накаливания, т. е. не превы­ шает 40—50 °С. Поэтому такие лампы более безопасны в пожарном отношении. Но и в люминесцентных лампах есть детали (стартер, конденсаторы с бумажным диэлектриком, светорассеи- ватели из органического стекла и др.), которые при оп­ ределенных условиях могут вызвать пожар вследствие сильного нагрева. При эксплуатации люминесцентных светильников иногда происходит «залипание» стартера, т. е. его кон­ такт в нужный момент не размыкается. По цепи в этом случае протекает большой ток, под действием которого обмотка дросселя разогревается и окружающая компа- ундная масса, размягчаясь, вытекает. В результате насту­ пает или закорачивание витков обмотки дросселя, или замыкание ее на корпус с воспламенением окружаю­ щих горючих материалов. Некачественное исполнение контактного соединения в патронах ламподержателей и стартородержателей приво­ дит к миганию люминесцентных ламп (постоянному са­ мопроизвольному погасанию и загоранию) и воспламе­ нению бумажного диэлектрика конденсатора ограничения радиопомех из-за пробоя повышенным напряжением. В результате пластмассовый корпус может обуглиться или загореться. 3. В квартирах и жилых домах, имеющих печное отопле­ ние, пожары чаще всего происходят из-за перекала печей, появления в кирпичной кладке трещин в результате приме­ нения для растопки горючих и легковоспламеняющихся жид­ костей, выпадения из топки или зольника горящих углей. Причиной появления трещин и перекала стенок ды­ мовых труб может быть горение сажи, скапливающейся в дымоходах. 4. Статистика показывает, что обычно от 10 до 15% об­ щего количества пожаров происходят в республике от ша­ лости детей с огнем или различными нагревательными приборами. Ребенок, оставшись один в квартире или доме, может взять спички и, подражая взрослым, поджечь бумагу, вклю­ чить в розетку электрический нагревательный прибор или 264 даже устроить костер. Беря пример со взрослых, дети ино­ гда пытаются курить. 5. Основная причина пожаров от бытовых газовых при­ боров — утечка газа вследствие нарушения герметичности трубопроводов, соединительных узлов или через горелки газовых плит. Природный и сжиженный баллонный газ (обычно это пропан-бутановая смесь) способны образовывать с возду­ хом взрывоопасные смеси. Именно поэтому при ощуще­ нии запаха газа в помещении нельзя зажигать спички, за­ жигалки, включать или выключать электрические выклю­ чатели, входить в помещение с открытым огнем или с папиросой (сигаретой) — все это может вызвать взрыв газа. 6. Многие из веществ бытовой химии продаются в аэро­ зольной упаковке, что значительно повышает их пожар­ ную опасность. В них упакованы легковоспламеняющиеся и горючие составы, которые находятся под давлением, что увеличивает опасность. С такими веществами следует обращаться осторожно. Надо помнить, что многие из них огнеопасны; прежде чем пользоваться ими, следует внимательно изучить инструк­ цию о правилах пользования, обратив особое внимание на рекомендации по пожарной безопасности. Любое из них легко воспламеняется от открытого огня и даже от искр, которые образуются при включении электрических выклю­ чателей, при извлечении вилок из электрических штеп­ сельных розеток или при ударе металла о металл. 7. Большую опасность таят в себе свечи, бенгальские огни, хлопушки, нередко применяемые в новогодние праздники. Были случаи, когда елки, украшенные ватой или мар­ лей, при наличии малейшего источника огня воспламеня­ лись. Очень опасные последствия могут быть, если не об­ работанный огнезащитным составом костюм из марли и ваты окажется на взрослом человеке или ребенке. 11.6.2. Факторы, влияющие на организм человека при возникновении пожара В ряде случаев пожар приводит к гибели людей в результате отравления дымом, ожогов и травм от обруше­ ния строительных конструкций, взрывов технологическо- 265 зетников, горючих перегородок и стен, на которых смон­ тирована штепсельная розетка. Пожарную опасность представляют также осветитель­ ные лампы накаливания, поскольку происходит сильный нагрев поверхности стеклянной колбы, температура кото­ рой может достигать 550 °С. Все перечисленные причины пожаров связаны с выде­ лением большого количества тепла, так как в лампах на­ каливания только 3—8% энергии затрачивается па излуче­ ние света, а 92—97% превращается в тепло. Время, в течение которого на поверхности лампы воз­ никает опасная температура, различно и зависи! от на­ пряжения в сети. Если электрический светильник обер­ нуть хлопчатобумажной тканью и включить в сеть напря­ жением 127 В, то через 30 мин па поверхности л’ампы мощностью 75 Вт температура поднимается до 250 "С, при напряжении 220 В эта температура установится через 10 мин, а через 15 мин температура достигнет 400 °С, и хлопчатобумажная ткань загорится. Поэтому обертывание электрических ламп бумагой, хлопчатобумажными и дру­ гими тканями или изготовление из них самодельных абажу­ ров, соприкасающихся с колбой лампы, может привести к самовоспламенению. Это особенно касается настольных све­ тильников, мощность ламп которых ограничивается заводской инструкцией в пределах 60 Вт. Опасные последствия могут наступить от плохого кон­ такта цоколя с пружиной патрона. Это частный случай вы­ сокого переходного сопротивления. Здесь возникает силь­ ный нагрев патрона, что приводит к пересыханию изоля­ ции проводов, потере ими изоляционных свойств и ко­ роткому замыканию при включении лампы. Сильный нагрев патрона и, как следствие, высыхание изоляции и короткое замыкание возникают и в том слу­ чае, если в обычный патрон ввернуть лампу большой мощ­ ности (200—300 Вт). Повышенная пожарная опасность лампы накаливания заключается еще и в том, что при Попадании в колбу лампы воздуха перегорают металлические нити. Капля расплавленного металла, температура которого колеб­ лется от 1700 до 2700 °С, может пробить (прожечь) кол­ бу и, попав на горючий материал, вызвать его загора­ ние. Разрушение колбы лампы от механических воздей­ ствий также приводит к пожарам. 263 го оборудования и емкостей, заполненных горючими ве­ ществами. Пространство, в котором происходит пожар и сопро­ вождающие его явления (передача тепла и распростране­ ние продуктов сгорания, деформация строительных кон­ струкций, взрывы технологического оборудования и др.), делят на зоны: — горения (поверхность и объем площади горения); — теплового воздействия (пространство, в котором от теплового воздействия заметно изменяется состояние ма­ териалов, конструкций и невозможно пребывание людей без теплозащитной одежды и других средств); — задымления (пространство, заполненное дымовыми газами, в концентрациях, создающих угрозу жизни и здо­ ровью людей). 11.6.3. Механизмы прекращения процесса горения Горение — это химический процесс соединения ве­ щества с кислородом, сопровождающийся выделением те­ пла и света. Различают следующие механизмы прекращения горе­ ния: физическое воздействие на горение (разбавление кон­ центрации реагирующих веществ, изоляция реагирующих веществ, охлаждение реагирующих веществ) и химическое торможение реакции горения. Сущностью прекращения горения разбавлением кон­ центрации реагирующих веществ заключается в том, что в зону горения направляют негорючие теплостойкие веще­ ства до тех пор, пока образующаяся в зоне реакции смесь станет негорючей. Это достигается с помощью инертных газов, водяного пара, продуктов сгорания, диоксида угле­ рода, порошков. Прекращения горения изоляцией реагирующих веществ достигают отделением горючих веществ или зоны горения от кислорода воздуха (кислород содержится в хлопке, ки­ нопленке). В качестве огнетушащих средств используют вой­ лок, асбест, песок, тальк, землю, химическую и воздуш­ ную пену, воду, негорючие газообразные вещества. 266 Прекратить горение можно, если понизить температу­ ру (охладить) горящие вещества до температуры ниже тем­ пературы их воспламенения. Например, водой, химиче­ ской и воздушной пеной, песком, негорючими газообраз­ ными веществами, порошками. При химическом торможении реакции горения огнега­ сящие вещества вступают в реакцию с продуктами горе­ ния, в результате чего процесс горения замедляется или прекращается. Например галоидированные углеводороды, разлагаясь при высокой температуре, образуют вещества, вступающие в реакцию с продуктами горения (хладано- вые огнетушители). 11.6.4. Первичные средства пожаротушения в школе, их тактико-технические характеристики и принцип действия На практике различают три стадии развития пожа­ ра. Первая, или начальная, стадия развития пожара харак­ теризуется неустойчивостью, сравнительно низкой тем­ пературой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага горения. Для второй стадии характерно значительное увеличение тепла, факела пла­ мени и площади горения. Третья стадия пожара отличает­ ся высокой температурой, большой площадью горения, конвективными потоками, деформацией и обрушением конструкций. Выбор средств и методов тушения пожаров зависит от стадии пожара и вида горючих веществ. Основными огнегасительными средствами и вещества­ ми являются вода, пена, песок, инертные газы, сухие ог­ негасительные вещества и различный пожарный инвен­ тарь (рис. 11.6.1). При возникновении пожара его надо тушить с помо­ щью первичных средств, к которым относятся вода, пе­ сок, противопожарная ткань, ручные химические огнету­ шители (пенные, воздушно-пенные, углекислотные, бро- мэтиловые, порошковые) и противопожарный инвентарь. Вода — наиболее распространенное и достаточно эф­ фективное средство тушения пожаров. Водой в виде ком­ пактной струи тушат большинство твердых горючих ве­ ществ. Высокая теплоемкость воды и проникающая спо- 267 ПОЖАРНЫЙ ЩИТ Рис. 11.6.1. Пожарный инвентарь: 1 — бочка с водой, 2 — пожарное ведро, 3 — выкидной пожарный рукав, 4 — багор, 5 — ломы, 6 — пожарный топор, 7 — огнетушитель, 8 — углекислотный огнетушитель, 9 — лопаты, 10 — ящ ик с песком, 11 — гидропульт-ведро. собность обеспечивают ей хорошие огнегасящие свойства. Вода, попадая на горящий предмет, охлаждает его не толь­ ко снаружи, но и внутри, проникая в глубь вещества через поры, щели и трещины; при этом понижается температу­ ра горящего вещества и прекращается процесс горения. Образующийся при тушении пожаров водяной пар снижает концентрацию кислорода в зоне горения, что резко понижает температуру пламени и замедляет про­ цесс горения. Электрические установки и электропровода, находящие­ ся под напряжением, тушить водой опасно, ибо она элек- тропроводна и это может привести к поражению электри­ ческим током людей, работающих с водяными струями. Вода неприменима для тушения горючих жидкостей, которые легче воды (бензин, керосин, дизельное топли­ во, мазут, краски и масла) и горящих металлов (Na, К), поскольку они вступают в химическую реакцию с водой с выделением водорода. Песок служит для тушения твердых горючих веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разливших­ ся на поверхности нетолстым слоем (в небольших количе- 268 ствах), кино- и фотопленок, а также сорванных электро­ проводов. При этом песок должен быть сухим и чистым. Попадая на горящие предметы и вещества, песок охла­ ждает их и, изолируя от кислорода воздуха, способствует прекращению горения. Песок рекомендуется хранить в спе­ циальных ящиках (емкостью 0,1 — 1 м3), защищенных от попадания атмосферных осадков. Ящики должны быть уком­ плектованы лопатами или совками. Противопожарную ткань применяют в качестве первич­ ного средства тушения горящей электропроводки или элек­ троаппаратуры и радиоаппаратуры, небольшого количе­ ства легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а так­ же загоревшейся одежды на человеке. В этом качестве используют противопожарную ткань из асбеста или грубого шерстяного сукна размером 1,5х 1,5 м. Противопожарную ткань используют также для предо­ хранения лица и одежды от воздействия тепловых лучей при приближении к очагу горения. В этом случае, развер­ нув ткань и удерживая ее перед собой, приближаются к горящему предмету и, набросив на него ткань, применя­ ют и другие средства тушения пожара. Огнетушители, правила их эксплуатации и применение. Огнетушителями называют приборы, содержащие за­ пас огнегасящего вещества, которые применяют для ту­ шения очагов пожара до прибытия пожарной команды. По способу доставки к очагу пожара огнетушители де­ лятся на переносные (массой до 20 кг) и передвижные (массой не менее 20, но не более 400 кг). При этом, пере­ движные огнетушители могут иметь одну или несколько емкостей для зарядки огнетушащих веществ, смонтиро­ ванных на тележке. Наличие колес или тележки является отличительной особенностью передвижных огнетушителей. Под огнетушащим веществом (ОТВ) понимается ве­ щество, обладающее физико-химическими свойствами, по­ зволяющими создать условия прекращения горения. В качестве ОТВ в современных огнетушителях применяются: — водные растворы пенообразующих веществ для обра­ зования химической или воздушно-механической пены, способствующие изоляции зоны горения и охлаждению горящих компонентов; — порошок, который ингибирует (тормозит) химиче­ ские процессы горения и изолирует зону горения; 269 — газ (углекислота, хладон), разбавляющий (флегмати- зирующий) газопаровоздушную горючую смесь и ингиби­ рующий химические процессы горения; — комбинированные составы (например, пена-поро- шок), используемые в передвижных огнетушителях, для комбинированного воздействия на очаг пожара (охлажде- ние-флегматизация-ингибирование). Огнетушители в соответствии с видами применяемых ОТВ подразделяют на: 1. Пенные, которые подразделяются на: а) химические пенные (ОХП) — с зарядом химических веществ, которые в момент приведения огнетушителя в действие вступают в реакцию с образованием пены и из­ быточного давления; б) воздушно-пенные (ОВП) — с зарядом водного рас­ твора пенообразующих добавок и специальным насадком, в котором за счет эжекции воздуха образуется и формиру­ ется струя воздушно-механической пены. 2. Газовые, которые подразделяются на: а) углекислотные (ОУ) — с зарядом двуокиси углерода; б) хладоновые (ОХ) — с зарядом огнетушащего вещест­ ва на основе галоидированных углеводородов. 3. Порошковые (ОП). Огнетушащие порошки в зависимости от классов по­ жара, которые ими можно потушить, делятся на: — порошки типа АВСЕ: основной активный компонент — фосфорно-аммонийные соли; — порошки типа ВСЕ - основным компонентом этих порошков могут быть бикарбонат натрия или калия; суль­ фат калия; хлорид калия; сплав мочевины с солями уголь­ ной кислоты и т. д.; — порошки типа Д: основной компонент — хлорид ка­ лия; графит и т. д. В зависимости от назначения порошковые составы де­ лятся на порошки общего назначения (типа АВСЕ, ВСЕ) и порошки специального назначения (которые тушат, как правило, не только пожар класса Д, но и пожары других классов). 4. Комбинированные — с зарядом двух различных ог­ нетушащих веществ (например, порошок и раствор пе­ нообразователя), которые находятся в разных емкостях огнетушителя. 270 Все огнетушители по возможности и способу восста­ новления технического ресурса подразделяют на: — перезаряжаемые и ремонтируемые; — неперезаряжаемые. По принципу вытеснения огнетушащего вещества ог­ нетушители подразделяют на: — закачные (заряд ОТВ и корпус огнетушителя посто­ янно находятся под давлением вытесняющего газа или паров огнетушащего вещества); — с баллоном сжатого или сжиженного газа (избыточ­ ное давление в корпусе огнетушителя создается сжатым или сжиженным газом, содержащимся в баллоне, распо­ лагаемом внутри корпуса огнетушителя или снаружи); — с газогенерирующим элементом (избыточное давле­ ние в корпусе огнетушителя создается в результате выде­ ления газа в ходе химической реакции между компонен­ тами заряда специального элемента огнетушителя); — с термическим элементом (подача огнетушащего ве­ щества осуществляется в результате теплового воздейст­ вия на ОТВ электрического тока или продуктов химиче­ ской реакции компонентов специального элемента); — с эжектором (подача огнетушащего вещества осущест­ вляется в результате эжекции ОТВ потоком выходящего газа). По значению рабочего давления вытесняющего газа ог­ нетушители подразделяют на: — огнетушители низкого давления (рабочее давление ниже или равно 2,5 МПа при температуре окружающей среды 20±2 °С); — огнетушители высокого давления (рабочее давление выше 2,5 МПа при температуре окружающей среды 20±2 °С). По назначению, в зависимости от вида заряженного ОТВ, огнетушители подразделяют: — для тушения загорания твердых горючих веществ (класс пожара А); — для тушения загорания жидких горючих веществ (класс пожара В); — для тушения загорания газообразных горючих веществ (класс пожара С); — для тушения загорания металлов и металлсодержа­ щих веществ (класс пожара Д); — для тушения загорания электроустановок, находящих­ ся под напряжением (класс пожара Е). 271 Огнетушители могут быть предназначены для тушения нескольких классов пожара. В школах используют огнетушители химические пен­ ные (ОХП-Ю), углскислотные (ОУ-2, ОУ-5) и порошко­ вые (ОП-1(б), ОП-1(з), ОП-2(з), ОП-З(з), ОП-5(з), ОП- 5(6), ОГМО(з), ОП-Ю(б) (цифры указывают емкость бал­ лона в литрах).. Химические пенные огнетушители (ОХП-Ш) предназна­ чены для тушения пожаров химической пеной, образующейся при взаимодействии кислотной и щелочной частей заряда. Применяют эти огнетушители для тушения твердых горючих веществ, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, а также обесточенных электропроводок. Их нельзя использо­ вать для тушения электроустановок и электропроводок, на­ ходящихся под напряжением, щелочных металлов, спиртов, а также веществ, горящих без доступа воздуха. Огнетушитель ОХП-Ш (рис. 11.6.2) состоит из стально­ го тонкостенного баллона 1 емкостью Юл. Внутри баллон покрыт антикоррозийной эпоксидной эмалью, а снаружи окрашен в ярко-красный цвет. К баллону приварены верх­ няя 3 и нижняя 12 ручки, необходимые для транспорти­ ровки, установки и приведения огнетушителя в действие. Баллон заполнен щелочной частью заряда 11 — водным раствором бикарбоната натрия и лакричного (солодково­ го) экстракта. В верхней части расположен спрыск (отвер­ стие) К) для выхода пены. На спрыск навинчивается пласт­ массовая гайка с мембраной, рассчитанной на гидравличе­ ское давление в 8• 104 — I4104 Н/м2 (0,8—1,4 кгс/см2). Мем- , г-т г ‘ У ^ 12 Рис. 11.6.2. Огнетушитель ОХП-Ю: / — стальной баллон, 2 — политэгиленовая кол­ ба, 3 — верхняя рукоятка, 4 — пробка, 5 — пру­ жина. 6 — крышка, 7 — рукоятка, 8 — шток, 9 — отверстия в горловине колбы, 10 — спрыск, / / — щелочная часть заряда, 1 2 — нижняя ручка 272 брана предохраняет высыхание и вытекание щелочной части заряда и одновременно устраняет возможность засо­ рения отверстия спрыска. На верхнюю часть корпуса огнетушителя — горлови­ ну — навинчена чугунная крышка 6. На горловине уста­ новлена полиэтиленовая колба 2, содержащая кислотную часть заряда —.водный раствор серной кислоты и железно­ го дубителя (или раствор сульфата железа). Через отверстие в крышке 6 пропущен шток 8, нижний конец которого соединен с резиновой пробкой 4, а верх­ ний — с рукояткой 7. Пружина 5 обеспечивает необходи­ мую герметичность колбы при транспортировке огнету­ шителя. Рукоятку огнетушителя пломбируют. Кислота и щелочь пенного заряда огнетушителя служат для создания химической реакции с энергичным пенообразованием, лакричный экстракт придает пене устойчивость (до 40 мин), а железный дубитель — густоту. Для того чтобы привести огнетушитель в действие, его снимают со стены или вынимают из специального шкафа, подносят к очагу пожара и поворачивают рукоятку 7 на 180° до упора. После этого огнетушитель переворачивают вверх дном. При этом происходит смешение кислотной части заряда со щелочной с обильным газообразованием, давление внутри баллона огнетушителя резко повышает­ ся, мембрана разрывается и огнегасящая струя в виде пены выбрасывается через спрыск. Струю направляют на очаг пожара. Попадая на горя­ щий предмет, пена охлаждает его и, изолируя от кислоро­ да воздуха, прекращает горение. При тушении твердых го­ рючих предметов огнегасящую струю с расстояния 1 —2 м направляют в основание пламени, начиная с ближнего края и постепенно перемещая к центру. При тушении горючих жидкостей струю стремятся на­ брасывать сверху с расстояния 5—6 м. Если горючая жид­ кость находится в открытом сосуде, струю под острым углом необходимо направить на край сосуда, пена при этом будет стекать со стенок сосуда на поверхность горящей жидкости, изолировать ее от кислорода воздуха и прекращать горение. Огнетушители типа ОХП-Ю эффективны при тушении начинающихся пожаров, и поэтому их следует хранить в легкодоступных местах на высоте не более 1,5 м от пола в вертикальном положении. На открытом воздухе огнету­ 273 шители устанавливают в специальных шкафах или под за­ щитным козырьком. Эти огнетушители нельзя устанавли­ вать вблизи отопительных приборов и на солнце. Кроме того, следует помнить, что огнетушители типа ОХП-Ю нельзя применять для тушения проводов и аппа­ ратуры, находящихся под напряжением, ибо пенообразная струя является токопроводящей. Углекислотные огнетушители весьма эффективны для тушения начинающихся пожаров. В учебных заведениях и на киноустановках чаще всего применяют углекислотные огнетушители ОУ-2 и ОУ-5 Огнетушитель ОУ-2 (рис. 11.6.3.) состоит из стального баллона 1, который рассчитан на гидравлическое давле­ ние 2,25 • 107 Н/м2 (225 кг с/см2) и заполнен сжиженным углекислым газом под давлением 6 • 106 Н /м2 (60 кг/см2). В верхней части баллона находится запорно-пусковое уст­ ройство нажимного (пистолетного) типа состоящее из за­ порного клапана 4, предохранительной мембраны 3, што­ ка 5, пусковой кулисы 6, пускового рычага 7 и предохра­ нительной чеки с кольцом 8. К запорно-пусковому уст­ ройству присоединяется раструб-снегообразователь 9. За­ ряженный огнетушитель запломбирован пломбой. Баллон огнетушителя окрашен в красный цвет. Для приведения огнетушителя в действие необходимо выдернуть предохранительную чеку 8 или сорвать пломбу. Поднести огнетушитель к очагу пожара, чтобы расстоя­ ние от раструба-снегообразователя до очага не превышало 1 — 1,2 м. Направить раструб 9 на очаг пожара. В запорно­ пусковом устройстве нажимного типа нажать на пусковой 4 5 6 7 g Рис. 11.6.3. Схема огнетушителя ОУ-2 / — баллон. 2 — сифонная трубка, 3 — предохранительная мембрана, 4 — кла­ пан, 5 — шток, 6 — пусковая кулиса, 7 — пусковой рычаг, 8 — предохранительная чека с кольцом, 9 — раструб 274 рычаг 7, который открывает запорный клапан 7 (в устрой­ стве вентильного типа повернуть маховичок против часо­ вой стрелки до упора, а в устройстве рычажного типа (при­ меняется в передвижных огнетушителях) — повернуть ры­ чаг до отказа на 180 °). После этого диоксид углерода про­ ходит через сифонную трубку 2, раструб 9 и выбрасывает­ ся наружу в виде белых снегообразных хлопьев с темпера­ турой —78,5 °С. Огнегасящий эффект заряда основан на разбавлении концентрации кислорода в зоне горения и на снижений температуры очага горения за счет поглощения теплоты при переходе диоксида углерода из твердого со­ стояния в газообразное. Существенное преимущество углекислотных огнетуши­ телей по сравнению с огнетушителями типа ОП и ОХП состоит в том, что огнегасящая струя первых не вызывает порчи бумажных, тканевых, деревянных и других предме­ тов и поэтому эти огнетушители применяют при тушении дорогостоящего оборудования, картин, архивных докумен­ тов и других ценностей. Этими огнетушителями можно также тушить аппаратуру и электропроводку, находящиеся под напряжением, ибо углекислота не проводит электриче- ский ток. К недостаткам этих огнетушителей следует отнести их кратковременное действие (у ОУ-2 — всего 25—30 с, а у ОУ-5 — 40—50 с) и токсичность. Применяя эти огнетуши­ тели, надо всегда помнить, что в земной атмосфере со­ держится всего около 0,03—0,04% углекислого газа (по объ­ ему). Увеличение концентрации этого газа в воздухе до 3% для человеческого организма безвредно. Однако концен­ трация углекислого газа до 10% может вызвать отравле­ ние, а при 20% смертельно опасна для человека (может наступить паралич органовдыхания). Поэтому эти огнету­ шители нельзя применять в помещениях с большим скоп­ лением людей и, кроме того, сразу же после тушения оча­ га пожара необходимо хорошо проветрить помещения, где огнетушители применяли. Этими огнетушителями нельзя также тушить горящие металлы (Na, К) так как снегообразные хлопья под воз­ действием высокой температуры превратятся в воду. Вода вступает в химическую реакцию с этими металлами с вы­ делением водорода. Запрещается во время работы огнетушителя держать не­ защищенной рукой раструб, во избежание обморожения рук. 275 При хранении углекислотных огнетушителей надо сле­ дить за тем, чтобы на запорный-пусковой механизм и рас­ труб не попадала влага; нельзя также располагать эти ог­ нетушители около отопительных приборов и на солнцепе­ ке, так как нагрев баллонов может привести к расшире­ нию углекислоты и ее утечке. Порошковые огнетушители (ОП) предназначены для ту­ шения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, твердых горючих материалов, щелочных металлов, уста­ новок, находящихся под напряжением. В качестве рабочих зарядов в них используются следующие основные актив­ ные компоненты: фосфорно-аммонийные соли — порош­ ки типа АВСЕ; бикарбонат натрия или калия; сульфат ка­ лия; хлорид калия; сплав мочевины с солями угольной кислоты — порошки типа ВСЕ; хлорид калия; графит — порошки типа Д. Работа порошковых ручных огнетушителей основана на принципе выбрасывания огнетушащего порошка под действием сжатых газов, заключенных в баллончике, присоединенном к корпусу огнетушителя или находя­ щегося внутри корпуса. Огнегасящий эффект заряда основан на ингибирова­ нии химических реакций горения и разбавлении кон­ центрации кислорода в зоне горения продуктами разло­ жения порошков. Огнетушитель ОП-Ю(б) представляет собой стальной корпус (рис. 11.6.4) с порошковым составом. В корпусе ус­ тановлен баллончик 9 с рабочим газом для выброса по­ рошка. Газ в баллончике удерживается мембраной 5. Для приведения в действие огнетушителя необходимо сорвать пломбу и выдернуть чеку 6. При этом конусная часть чеки перемещает шток с иглой, которая прокалывает мембра­ ну 5 газового баллончика. Газ выходит из баллончика, про­ ходит по трубке 3 и поступает в корпус огнетушителя, псев- доожижает порошковый состав и по стальной трубке 2, да­ лее по гибкому прорезиненному шлангу 4 поступает к за­ порному пистолету 11. После нажатия ручки 10 клапан от­ крывается и порошковый состав через щелевидную насадку 12 выбрасывается наружу. Тушение необходимо производить с наветренной стороны с расстояния не менее 3—4 метра. Масса заряда огнетушителя 10 кг, начальное рабочее давление 1,2 МПа, продолжительность действия 18—20 с. 276 Рис. 11.6.4. Схема огнетушителя ОП-Ю Б: 1 — корпус, 2 — металлическая трубка, 3 — трубка подачи рабочего газа, 4 — прорезинен­ ный шланг, 5 — мембрана, 6 — конусная чека, 7 — крышка головки, 8 — игла, 9 — баллон­ чик для рабочего газа, 10 — ручка, / / — за­ порный пистолет, 12 — распыляющая насадка. При тушении пожара порошковыми огнетушителями необходимо применять дополнительные меры по охлаж­ дению нагретых элементов оборудования или строитель­ ных конструкций. Не следует использовать порошковые огнетушители для защиты оборудования, которое может выйти из строя при попадании порошка (электронно-вычислительные маши­ ны, электронное оборудование, электрические машины коллекторного типа), ценных вещей, кинопленки и одеж­ ды на человеке. Все огнетушители должны перезаряжаться сразу после применения или если величина утечки газового ОТВ или вытесняющего газа за год превышает допустимое значе­ ние, но не реже сроков, указанных в табл. 11.6.1. Величина утечки для переносных огнетушителей не должна превышать: — для закачных огнетушителей с индикатором давле­ ния — 10% в год от рабочего давления; Таблица 11.6.1 Сроки проверки параметров ОТВ и перезарядки огнетушителей Виды используемых Срок (не реже) ОТВ проверки параметров ОТВ перезарядки огнетушителя Пена Раз в год Раз в год Углекислота ; (диоксид углерода) Взвешиванием раз в год Раз в 5 лет П орош ок Раз в год (выборочно) Раз в 5 лет 277 — для огнетушителей углекислотных и закачных, не имеющих индикатора давления, — 5% или 50 г (наимень­ шая из этих величин) в год; — для баллончиков с газом — 5% или 7 г (наименьшая из этих величин) в год. Сроки перезарядки огнетушителей зависят от условий их эксплуатации и от вида используемого ОТВ. Порошковые огнетушители при ежегодном техническом осмотре выборочно (не менее 3% от общего количества огнетушителей одной марки) разбирают, и производят проверку основных эксплуатационных параметров огнету- шаицего порошка: — внешний вид; — наличие комков или посторонних предметов; — сыпучесть при пересыпании рукой; — возможность разрушения небольших комков до пы­ левидного состояния при их падении с высоты 20 см; — содержание влаги и дисперсность. В том случае, если хотя бы по одному из параметров порошок не удовлетворяет требованиям нормативной и тех­ нической документации, все огнетушители данной марки подлежат перезарядке. Воздушно-пенные огнетушители, внутренняя поверх­ ность корпуса которых защищена полимерным или эпок­ сидным покрытием, или корпус огнетушителя изготовлен из нержавеющей стали, или в которых фторсодержащий пенообразователь находится в концентрированном виде в отдельной емкости и смешивается с водой только в мо­ мент применения огнетушителей, должны проверяться с периодичностью, рекомендованной фирмой-изготовите- лем огнетушителей. Перезаряжаться такие огнетушители должны не реже одного раза в 5 лет. Порошковые огнетушители, используемые для защиты транспортных средств, должны обязательно проверяться в полном объеме не реже одного раза в 12 месяцев. Порошковые огнетушители, установленные на транс­ портных средствах вне кабины или салона и подвергаю­ щиеся воздействию неблагоприятных климатических и (или) физических факторов, должны перезаряжаться не реже раза в год, остальные огнетушители, установленные на транспортных средствах, не реже одного раза в два года. Для защиты автотранспортных средств должны приме­ няться порошковые или хладоновые огнетушители. 278 Допускается применение на автотранспортных средст­ вах углекислотных огнетушителей, если они имеют огне­ тушащую способность не ниже (по классу пожара В), чем рекомендованные для этой же цели порошковые или хла­ доновые огнетушители. На автотранспортные средства допускается устанавли­ вать только те огнетушители, конструкция которых вы­ держала испытание на вибрационную прочность. Конст­ рукция кронштейна для крепления огнетушителя должна быть надежной, чтобы исключалась вероятность выпаде­ ния из него огнетушителя при движении автомобиля, а также при столкновении или ударе его о препятствие. В качестве заряда в порошковых огнетушителях целесо­ образно использовать многоцелевые порошковые составы типа АВСЕ. Легковые и грузовые автомобили должны комплекто­ ваться порошковыми или хладоновыми огнетушителями с вместимостью корпуса не менее 2 л (типа ОП-2 или ОХ-2). Автобусы особо малого класса (типа РАФ, “Газель” и др.) оснащаются, как минимум, одним огнетушителем типа ОП-2; автобусы малого класса (ПАЗ и др.) — двумя огнетушителями ОП-2; автобусы среднего класса (ЛАЗ, ЛиАЗ и др.) и другие автотранспортные средства для пе­ ревозки людей — двумя огнетушителями (один в кабине, ОП-5, другой в салоне, ОП-2). На всех автомобилях огнетушители должны располагать­ ся в кабине, в непосредственной близости от водителя или в легкодоступном месте. Запрещается хранение огнетуши­ телей в багажнике, кузове и в других местах, доступ к ко­ торым затруднен. Огнетушители, размещаемые вне каби­ ны, следует защищать от воздействия осадков, солнечных лучей и грязи. Задание для самостоятельной работы: 1. Изучить причины возникновения пожаров. 2. Определить факторы, влияющие на организм челове­ ка при возникновении пожара. 3. Выяснить механизмы прекращения процесса горения. 4. Зарисовать схемы и записать технические характери­ стики огнетушителей ОХП-Ю, ОУ-2, ОП-Ю(б). 5. Заполнить таблицу 11.6.2 «Область применения огне­ гасительных веществ». 279 6. Изучить по таблице 11.6.3 нормы первичных средств пожаротушения. Таблица 11.6.2 Область применения огнегасительных веществ № Огнегасительные вещества С ос­ тав Огнегасительные свойства В какой области нельзя приме­ нять* О хлаж­ дающие Изоли­ рующие Разбав­ ляющие Ингиби­ рующие (за- медл.) 1. Вода 2. Песок 3. Покрывала из войлока, бре­ зента, асбеста 4. Химическая пена (огнетуши­ тель ОХП-Ю ) 5. Углекислота (огнетуш и­ тель ОУ-2) 6. Порошки (огне­ тушитель О П -Ю (б) ’ Вписать соответствующую букву из примечания. Примечание: Область применения огнегасительных веществ: а) дерево, изделия из дерева, ткани и т. п.; б) горючие жидкости (мазут, краски, масла); в) электроустановки, которые находятся под напряжением или могут оказаться под напряжением; г) ценные вещи (картины, документы, книги и т. п.); д ) горящие металлы (N a, К); е) одежда на человеке; ж) кинопленка; з) легковоспламеняющ иеся жидкости (бензин, керосин и т. п.); и, спирты. 280 Таблица 11.6.3 Нормы первичных средств пожаротушения Наименование помещения П ло­ щадь, м* Огнетушители Ящик с песком объемом 0,5 м3 Войлок, кошма или асбест Бочка с вед­ ром Приме­ чание П ен­ ные Угле­ кис­ лотные Служебно-бы- товые помеще­ ния при кори­ дорной системе На 20 пог. м, кори­ дор 1 Не ме­ нее 2 на этаж Некоридорной системе 200 1 Архивы и библиотеки 100 1 1 Не ме­ нее 2 на по­ ме ще- ние Лаборатории На 50 1 Кухни кладовые На каждое поме­ щение 1 Пожарный пункт На 5000 2 1 2 2 - Лопат — 2, баг­ ров — 2, топо­ ров — 2 Склады пилома­ териалов 500 2 1 Мастерские: Механические 4 0 0 - 500 4 2 1 I Деревообраба­ тывающие 100 1 1 1 1 Лаборатория электротехники 50 1 1 - Гаражи 100 1 Столовая, зал на помещение 200 1 Не ме­ нее 2 281 ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Закон Республики Беларусь “Об энергосбережении”/ / Э нергоэф ­ фективность. Мн.. 1998. № 7. С. 2—5. 2. Охрана труда в школе: Сб. нормативных док./С ост. С. М. Кулешов. М., 1985. 3. Охрана труда и техника безопасности в общеобразовательной шко­ ле: Сб. нормативных док. М.. 1985. 4. Трудовой кодекс Республики Беларусь. М н., 1999. 5. Государственная научно-техническая программа “Энергосбережение”. Мн., 1996.5. Семенов А.С. Охрана труда при обучении химии. М., 1986. 6. Основы энергосбережения: Курс лекций / В. С. Северянин. — Брест., 1998. 7. Основы энергосбережения: Курс лекций / Под ред. Н. Г. Хутской. Мн.. 1999. 8. Расследование и учет несчастных случаев в учреждениях образова­ ния. Сост.: Поливкина Т. В. — Мн., 2003. — 34 с. 9. Семенов А. С. Охрана труда при обучении химии. М., 1986. 10. Сулла М.Б. Охрана труда. М.. 1989. 11. Твайдел Дж., УэйрА. Возобновляемые источники энергии. М., 1992. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 12. Закон Республики Беларусь “Об энергосбереж ении” от 15.07.98 № 190-3. //Энергоэффективность. 1998г. № 7, с. 2 -5 . 13. Постановление Совета Министров Республики Беларусь о мерах по усилению работы по реализации энергосберегающ ей политики в Республике Беларусь от 19.06.98 № 965 //Э нергоэф ф ективность. 1998 № 8, с. 2 -3 . 14. П оложение о порядке использования и возврата средств, выдан­ ных за счет инновационного фонда концерна “ Белэнерго” , и предна­ значенных для долевого участия в финансировании работ по энерго­ сбережению от 30.12.98. № 8/65 //С борн ик нормативно-технических ма­ териалов по энергосбережению. - Мн. 2000. С. 23. 15. Положение о республиканском фонде “Э нергосбереж ение”, ут­ вержденное постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 05.11.1998 г. № 1703 //Энергоэф ф ективность. 1999. № 1, с .4. 16. Постановление Совета Министров Республики Беларусь от 16.10.98 № 1582. “О порядке разработки, утверждения и пересмотра норм рас­ хода топлива и энергии”. //Энергоэф ф ективность. 1998. № 10, с. 4. 17. Постановление Совета Министров Республики Беларусь “Об ут­ верждении положения о порядке разработки и выполнения республи­ канских, отраслевых и региональных программ энергосбереж ение” от 282 11.11.98 №1731 //Э нергосбереж ение и энергетический надзор. Норма­ тивно-технические документы. — Мн., 2000. С. 63—68. 18. Постановление Совета Министров Республики Беларусь “О по­ рядке проведения энергетического обследования предприятий, учреж­ дений и организаций” от 16.10.1998 № 1583 //Э нергоэф ф ективность. 1998. № 10, с .4. 19. Республиканская программа энергосбережения па 2001—2005 годы //Энергоэффективность. 2001 г. № 4, с. 4 -7 ; № 5, с. 8—10; № 6, с. 5—6. 20. Абрамов Д .М . Тепловая модернизация зданий //Э н ер гоэф ф ек ­ тивность. 1999 г. № 10 с 21 — 23. 21. Акулич А.В. Классификация систем утепления для новых и сущ е­ ствующих конструкций //Энергоэф ф ективность. 2000 г. № 6, с. 22—23. 22. Анисимова Л.В. Экспертный совет разрабатывает стратегию энер­ госбережения. / / Энергоэффективность. 1998 г. № 7, с 6—7. 23. Байнев В.Ф. Научно-технический прогресс и энергосбережение: потребительский анализ эффективности производства электроэнергии. — Саранск: Из Мордов. ун-та, 1998 г. — 92 с. 24. Володин В.И. Энергосбережение. Учебное пособие по курсу “Энер­ госбережение и энергетический менеджмент” для студентов неэнерге­ тических технических, технологических и инж енерно-экономических специальностей. — Ми: БГТУ, 2001 г., 182 с. 25. Ганжа В.Л. Об энергоэффективном строительстве //Э н ер г о эф ­ фективность. 1998 г. № 7, с. 8 -1 1 . 26. Еремин А.И ., Королева Т.Н. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство АСВ, 2000 г. — 368 с. 27. Ж аринаЛ.В. Основы энергосбережения: Материалы к спецкурсу. Уч. мед. пособие. Могилев, 2000 г. 47 с. 28. Змушко B.C., Портянко Н.Я. Системы теплозащиты зданий с пози­ ций экономии энергии //Энергоэффективность. 2001 г. № 8, с. 12—14. 29. Константинович Л.М . Энергоэффективное заполнение световых проемов. //Энергоэф ф ективность. 1998 г. № 8, с. 8—11. 30. Куликов И.С., Володченко Н .И ., Фалюшин Г1.Л. Основные на­ правления и перспективы использования в Беларуси местных топлив и возобновляемых источников энергии //Э нергоэф ф ективность. 1999 г. № 12, с. 2 - 5 . 31. Куликов И.С. Перспективы использования местных топливных ресурсов и нетрадиционных источников энергии в Республике Бела­ русь //Э нергоэф ф ективность. 2001 г. № 4, с. 8—10. 32. Лепин Г.Ф. Энергоэффективный, экологически чистый автоном­ ный жилой комплекс “Э ко—21” //Энергоэф ф ективность. 2001 г. № 3, с 2 0 -2 1 . 33. М етодические рекомендации для преподавателей средних техни­ ческих учебных заведений по энергосбережению под ред. В.В. Кузьмича. Мн.: БелВИЭЦ, 1996 г. 100 с. 34. Монастырей П.П. Технология устройства дополнительной тепло­ защиты стен жилых зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство АСВ, 2000 г. - 160 с. 35. Нестеров Л.В., Крутилии А.Б. Теплотехнические показатели с о ­ временных окон: их достоинства и недостатки //Э нергоэф ф ективность. 2001 г. № 8, с. 16-17 . 36. Об эффективности использования стеклопакетов / Мартыненко О. Г., Герман М. Л., Некрасов В. П.. Ноготов Е. Ф.. Лемеш Н. И. / / Энергоэффек­ тивность. 1999 г. № 10, с. 6—7. 283 37. Основы энергосбережения. М етодические указания к изучению дисциплины и тематика рефератов. Сост. Н.И. Чайчиц. Мн. Команд. — инженер, ин-т. 2000 г. С. 49. 38. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов/ Под ред. Б. А. Князевского. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1983. - 336 с. 39. Поспелова Т.Г. Основы энергосбережения. — Мн.: “Технопринт", 2000 г. - 353 с. 40. Принципы создания эффективных негорючих теплоизоляцион­ ных и светопрозрачных материалов /В .В . Гурьев, А.Н. Дмитриев, И.Г. Ро- маненков и др.; ВН И И Н ТП И . — М, 1997 — 142 с. (Строительство и архитектура). 41. Прогноз научно-технического прогресса Республики Беларусь в области энергосбережения / / Энергоэффективность, 1999г. № 12, с. 2 -5 . 42. Свидерская О.В. Основы энергосбережения. Учебное пособие — Мн.: Академия управления при П резиденте Республики Беларусь, 2000. - 58 с. 43. Свидерская О.В. Основы энергосбережения: Учебно-методиче­ ское пособие. Часть 2. Мн.: Академия управления при Президенте Рес­ публики Беларусь, 2001. — 97 с. 44. Сивак А.В. Перспективы развития топливно-энергетического ком­ плекса Республики Беларусь (концептуальные направления) //Э н ер г о ­ эффективность. 2000 г. № 10, с. 9—11. 45. Умнякова Н.П. Как сделать дом теплым: Справ, пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1996. — 366 с. 46. Универсальный справочник застройщика. Теплый дом. М., 2000 г. — 403 с. 47. Ф едосеев В.Г. Государственная программа энергосбережения до 2005 года (основны е тезисы доклада) //Э нергоэф ф ективность. 2000 г. № 10, с. 6 -8 . 48. Ф едосеев В.Г. Современная политика энергосбережения в Рес­ публике Беларусь //Энергоэф ф ективность. 2001 г. № 11, с. 4—6. 49. Черноусов С .В ., Руднева С.П. Энергосбережение как средство решения экологических проблем //Энергоэф ф ективность. 1999 г. № 11, с. 6 - 9 . 50. Энергосбережение в системах искусственного охлаждения //Э н е р ­ гоэффективность. 1998 г. № 1, с. 18—19. 51. Эффективные системы освещения в жилых, общественных и про­ изводственных зданиях (2-я научно-практическая конференция): С бор­ ник материалов. М н., 1999 г. Содержание В В Е Д Е Н И Е ................................................................................................................. 3 1. О БЩ И Е ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И Э Н Е РГО С БЕРЕ Ж Е Н И Я ............................................................................. 4 1.1. Предмет, цель, задачи, структура и содержание к у р са ....................... 4 1.2. Правовые основы и законодательные положения по охране труда и энергосбережению ........................................................ 5 1.3. Правила и нормы по охране труда ...................................................................10 1.4. Охрана труда женщин и молодежи ..................................................................12 1.5. Государственный надзор и общественный контроль за состоянием охраны труда..............................................................................15 1.6. Понятие о ступенчатой системе административно-общественного контроля за охраной труда в ш коле..............................................................17 1.7. Ответственность работников школы за нарушение законодательства о труде и правил по охране тр уда ........................... 18 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ЭН ЕРГО СБЕРЕЖ ЕН И Ю В СИСТЕМ Е О БРА ЗО ВА НИ Я..................19 2.1. О бязанности администрации и учебно-педагогического персонала........................................................... 19 2.2. Планирование и финансирование мероприятий по охране труда и энергосберегающ их м ероприятий......................... 22 2.3. Обучение охране труда школьников и студентов.................................... 24 2.4. Классификация, расследование и учет несчастных случаев..............27 2.5. Причины травматизма и общ ие мероприятия по его предупреж дению ...................................................................................... 31 2.6. Пропаганда безопасных методов обучения .................................................35 3. ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ САНИТАРИИ И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В УСЛОВИЯХ КАБИНЕТНОЙ СИСТЕМ Ы В Ш К О Л Е .....................36 3.1. Санитарно-гигиенические требования к кабинетам и лабораториям ...........................................................................36 3.2. Нормативные площади кабинетов, лабораторий, лаборантских к ом н ат ............................................................. 37 3.2.1. Требования, предъявляемые к кабинетам, оборудованным техническими средствами о б у ч ен и я ...........38 3.2.2. Требования, предъявляемые к кабинетам, оборудованным средствами вычислительной техн и к и ...... 42 285 3.2.3. Воздействия, оказываемые компьютерной техникой на здоровье человека........................................................43 3.3. Параметры микроклимата. Нормирование метеорологических у сл о в и й ........................................... 45 3.4. Загрязнение воздушной среды пом ещ ений................................................ 47 3.5. Предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредных вещ еств...... 48 3.6. Вентиляция, кондиционирование, воздушно-тепловой режим ..........48 3.7. Требования к освещению. Естественное и искусственное осв ещ ен и е ...............................................50 3.8. Электробезопасность. Действие электрического тока на организм человека....................... 52 3.9. Обеспечение электробезопасности в кабинетах и лабораториях..........55 3.9.1. Оказание доврачебной п о м о щ и ........................................................57 4. М ЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ГИГИЕНА ТРУДА П РИ ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИИ ЗАНЯТИЙ В УЧЕБНЫ Х КАБИНЕТАХ И ЛАБОРАТОРИЯХ ....................................60 4.1. Обязанности учителя и учащихся при подготовке и проведении демонстрационных опытов и лабораторных работ...................................60 4.2. Использование средств защиты от механических, тепловых и других травмирующих факторов при постановке лабораторного эксперим ента........................................ 61 4.3. Безопасность при выполнении лабораторных и практических р а б о т ...........................................................................................62 4.4. Требования к размещению рабочих мест и оборудования................. 64 5. ОСНОВЫ ПОЖ АРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И СРЕДСТВА ПОЖ АРОТУШ ЕНИЯ .............................................................. 65 5.1. Цель и задачи пожарной охр ан ы ......................................................................65 5.2. Государственный пожарный н адзор ................................................................66 5.3. Противопожарный режим в школе. Пожарная безопасность в школьных кабинетах, лабораториях и учебных м астерских........... 67 5.4. Характеристика огнегасящих средств............................................................. 70 5.5. Табельные средства пожаротушения в школе (пожарные краны, пенные, углекислотные и порошковые огнетушители, песок, огнезащитная ткань), их устройство, принцип действия, тактико-технические характеристики.............. 71 5.6. План пожаротушения, действия по сигналам пожарной опасности .................................................................74 5.7. План эвакуации школьников и имущества................................................. 75 5.8. Действия учителя в случае пож ара.................................................................. 75 6. ОХРАНА ТРУДА П РИ ОРГАНИЗАЦИИ И П РО ВЕДЕН И И ПОХОДОВ И ЭКСКУРСИЙ, О БЩ ЕСТВЕН НО -П ОЛЕЗН О ГО ТРУДА И ДРУГИХ ВНЕКЛАССНЫХ И ВНЕШ КОЛЬНЫ Х М Е РО П РИ Я Т И Й ........................................................ 76 6.1. Меры безопасности при проведении экскурсий и походов, при организации купания................................ 76 286 6.2. Требования безопасности при работе учащихся в сельскохозяйственном производстве.......................................................79 6.3. Безопасность при перевозке учащихся на автотранспорте .................81 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖ ЕНИЯ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ. ОСН ОВН Ы Е НАПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖ ЕНИЯ ...................82 7.1. Закон и нормативные документы в области энергосбереж ения.......... 82 7.2. Структура и принципы управления энергосбережением в Республике Беларусь.............................................89 7.3. Планирование энергосберегающ их мероприятий ...................................92 7.4. Государственная программа «Энергосбереж ение»...................................94 7.5. Эффективность использования и потребления энергии в Республике Беларусь......................................................................98 7.6. Нетрадиционные и возобновляемые источники эн ер ги и ................. 101 7.7. Вторичные энергетические ресурсы (ВЭР), их классификация......... 104 7.8. Использование местных видов топлива...................................................... 107 8. БЫ ТОВОЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖ ЕНИЕ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖ ЕНИ Е В УЧЕБНЫХ П О М Е Щ Е Н И Я Х .................113 8.1. Экономичные источники света........................................................................113 8.2. Электробытовые приборы и их эффективное использован ие.....117 8.3. Бытовые приборы регулирования, учета и контроля теплоты .... 125 8.4. Учет холодной и горячей воды, учет г а за ................................................. 130 8.5. Повышение эффективности систем отопления...................................... 131 8.6. Автономные энергоустановки.............................................. :....................... 134 8.7. Тепловые потери в зданиях и сооруж ен иях............................................. 135 8.8. Тепловая изоляция зданий и сооруж ений................................................. 144 8.9. Пофасадное регулирование теплового режима зданий ......................153 9. ТО ПЛИ ВН О-ЭН ЕРГЕТИЧ ЕСКИЕ РЕСУРСЫ .......................................154 9.1. Возобновляемые и невозобповляемые энергетические ресурсы .....154 9.2. Виды топлива (твердое, жидкое, газообразное, я д е р н о е )............... 156 9.3. Соотнош ение и калорийность топлива........................................................161 9.4. Условное топливо .................................................................................................. 166 9.5. Топливно-энергетический комплекс Республики Беларусь, перспективы его развития...............................................................................167 9.6. Атомная энергетика и ее целесообразность............................................. 177 10. ВИ ДЫ , СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Э Н Е Р Г И И .................................................................179 10.1. Энергия и ее виды. Назначение и использование.............................. 179 10.2. Преимущество электрической энерги и.................................................... 182 10.3. Тепловые, гидро- и атомные электрические станции. Котельные....... 184 10.4. Прямое преобразование солнечной энергии в тепловую и световую (солнечные водоподогреватели, солнечные электростанции)...........................................................................188 287 10.4.1. Солнечны е водоподогреватели (гел и ов од оп о-д огр ев ател и ).......................................................... 188 10.4.2. Подогреватели воздуха....................................................................... 189 10.4.3. Солнечные электростанции.............................................................191 10.4.4. Ф отоэлектрические преобразователи........................................ 194 10.5. Экологичеяские аспекты энергетики......................................................... 196 11. РЕКО М ЕН ДУ ЕМ Ы Е ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗА Н Я Т И Я ..................... 198 11.1. Световой режим в учебных пом ещ ениях................................................. 198 11.1.1. О сновные светотехнические понятия и величины ..........199 11.1.2. Виды освещ ения и нормы освещ енности в учебных п ом ещ ен и я х ....................................................................... 200 11.1.3. Люксметр Ю -1 1 6 .................................................................................. 202 11.1.4. Общ ие требования, предъявляемые к освещ енности школьных помещ ений .................................... 203 11.2. И скусственные источники света и их эф фективность..................... 207 11.2.1. Общ ие сведения ....................................................................................207 11.2.2. Лампы накаливания............................................................................ 208 11.2.3. Люминесцентны е лам п ы ...................................................................211 11.2.4. Сравнение эффективности ламп накаливания и люминесцентны х л а м п ................................................................... 216 11.3. Электробезопасность в кабинетах и лабораториях ш к о л ы ..........217 11.3.1. Индивидуальные и общ ие меры защиты от электрического т о к а .............................................................................218 11.3.2. Измерение сопротивления заземляющей п р оводки......223 11.3.3. И змерение сопротивления изоляции........................................225 11.4. Микроклиматические условия в кабинетах и лабораториях...... 226 11.4.1. Воздуш но-тепловой режим в учебных пом ещ ениях........226 11.4.2. И змерение относительной влаж ности..................................... 230 11.4.3. И змерение атмосферного давления.......................................... 233 11.4.4. Измерение скорости движения в озд уха ..................................235 11.5. Электронагревательные приборы и эффективность их использования...........................................................236 11.5.1. Виды электронагревательных п р ибор ов ................................... 236 11.5.2. К оэфф ициент полезного действия нагревательных п р и бор ов .................................................................. 245 11.5.3. Меры зашиты при использовании нагревательных п р и бор ов .................................................................. 258 11.6. Первичные средства пожаротушения в школе .................................... 260 11.6.1. Причины возникновения п ож ар ов ..............................................261 1 Кб.2. Факторы, влияющие на организм человека при возникновении п о ж а р а ............................................................. 265 11.6.3. М еханизмы прекращения процесса горения.........................266 11.6.4. Первичные средства пожаротушения в школе, их тактико-технические характеристики и принцип д ей ств и я ............................................................................. 267 ОСНОВНАЯ Л И ТЕ РАТ У РА.....................................................................................282 ДО ПОЛНИТЕЛЬНАЯ Л И ТЕ РАТ У РА.................................................................282 288