第二十二章

能源與可持續(xù)發(fā)展第3節(jié)

為節(jié)約能源設(shè)計(jì)方案

人們?cè)谏a(chǎn)生活中都會(huì)使用各種能源。你在生活中都遇到過(guò)哪些浪費(fèi)能源、污染環(huán)境的問(wèn)題？過(guò)度使用電器：長(zhǎng)時(shí)間開燈、開空調(diào)或暖氣，即使房間無(wú)人。待機(jī)能耗：電器在不使用時(shí)仍插著電源，處于待機(jī)狀態(tài)，消耗電能。

不合理使用交通工具：短距離出行也使用高耗能的私家車，而不是步行、騎自行車或乘坐公共交通工具。水資源浪費(fèi)：長(zhǎng)時(shí)間開水龍頭、漏水的水管未及時(shí)修理。

為節(jié)約能源設(shè)計(jì)方案，我們從優(yōu)化自己家中能源的使用入手。

食物浪費(fèi)：購(gòu)買過(guò)多食物導(dǎo)致過(guò)期或變質(zhì)，浪費(fèi)了生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存這些食物所消耗的能源。制訂優(yōu)化自己家庭能源使用的具體方案，首先應(yīng)該了解家庭使用能源的具體情況，然后有針對(duì)性地提出優(yōu)化方案，分析它的有效性和可行性，并與他人交流討論，對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)，1.調(diào)查家中能源的使用情況調(diào)查家中能源的用途、類型，估算這些能源的消耗量。某個(gè)家庭的能源使用情況能源用途采暖做飯生活熱水制冷其他電器交通能源名稱天然氣電汽油能源類型不可再生能源約70%來(lái)自不可再生能源，約30%來(lái)自可再生能源不可再生能源消耗量（年）200m31000KW·h500L2.選取優(yōu)化對(duì)象與確定改進(jìn)方法（1）根據(jù)實(shí)際的調(diào)查結(jié)果，思考家中在哪些方面的能源使用可以優(yōu)化，其中又有哪些是要優(yōu)先改進(jìn)的。采暖制冷交通（2）優(yōu)化能源使用的方法？在家中使用太陽(yáng)能等新能源；提高現(xiàn)有能源的使用效率；優(yōu)化家庭用車等行為。住宅加裝的太陽(yáng)能電池板換用新能源汽車

節(jié)約能源、減少浪費(fèi)……換用能效更低的（3）在確定節(jié)能方法時(shí)，需要從哪些角度分析？?jī)?yōu)化方法使用新能源提高能源使用效率優(yōu)化使用行為采暖制冷交通

加裝保溫層更換新能源車“是否節(jié)約能源?”“能否滿足使用需要?

”安裝太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)調(diào)低溫度設(shè)定屋頂安裝太陽(yáng)能電池板換高能效空調(diào)，貼隔熱膜及安遮陽(yáng)簾調(diào)高溫度設(shè)定，減小空調(diào)開啟時(shí)間乘坐公交車、騎自行車是否節(jié)約能源是否滿足使用需求其他加裝保溫層更換新能源車分析角度證據(jù)與分析優(yōu)化對(duì)象利用保溫材料制作小屋模型進(jìn)行測(cè)試統(tǒng)計(jì)家庭成員對(duì)屋內(nèi)溫度的滿意度對(duì)比不同保溫材料的價(jià)格、環(huán)保性和耐火性調(diào)查燃油車能耗值與新能源車能耗值續(xù)航里程是否滿足家庭日均里程；充電是否方便、快捷調(diào)查新能源車與燃油車的價(jià)格思考：又應(yīng)該收集哪些證據(jù)?怎樣分析?3.制訂與檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案方案一：為房屋加裝保溫層。（1）明確思路

熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，因此我們要想保持房間的溫度不變，就要盡可能減少房間與外界的熱傳遞。（2）選取材料

材料的保溫性能通常與它的厚度、熱導(dǎo)率、干燥程度、與外界的接觸面積，以及外界溫度等有關(guān)。通常，材料厚度越大、熱導(dǎo)率越小、與外界的接觸面積越小，材料就越能減緩熱量散失。材料的保溫性能與哪些因素有關(guān)？材料熱導(dǎo)率/[W·（m·℃）-1]材料熱導(dǎo)率/[W·（m·℃）-1]鋁236硬泡沫塑料0.041～0.048普通玻璃約0.8聚苯乙烯約0.04鋸木屑約0.08巖棉約0.04棉花約0.05空氣約0.03一些常見材料的熱導(dǎo)率對(duì)不同材料的評(píng)估材料熱導(dǎo)率/[W·（m·℃）-1]參考厚度/cm成本/[元·m-2]施工費(fèi)用/[元·m-2]燃燒性能其他特性EPS泡沫板0.035～0.0405～1070～9035～50B2級(jí)（可燃）輕便易安裝，但易變形XPS擠塑板0.028～0.0303～590～11040～60B1級(jí)（難燃）高抗壓，防水性好巖板棉0.035～0.0405～8130～15065～80A級(jí)（不燃）防火優(yōu)，但吸濕性高聚氨酯泡沫0.020～0.0252～4140～18070～90B1/B2級(jí)密封性好，但施工復(fù)雜經(jīng)比較，可選XPS擠塑板（3）確定方案①在房間的哪些部位安裝保溫材料?②保溫材料的規(guī)格、尺寸應(yīng)滿足什么要求?③門窗應(yīng)該怎樣進(jìn)行保溫處理?安裝位置安裝尺寸所需材料處理方式備注外墻1475×300XPS擠塑板用膠黏劑固定保溫材料外層刷防潮膩?zhàn)油鈮?475×300XPS擠塑板用膠黏劑固定窗戶1167×193安裝膠條、玻璃貼膜密封、粘貼窗戶2167×193安裝膠條、玻璃貼膜密封、粘貼入戶門84×216門簾外掛房屋保溫設(shè)計(jì)方案（4）制作模型與測(cè)試

為了檢驗(yàn)保溫效果，可以將質(zhì)量相等的冰塊裝在塑料袋中，分別放入沒有保溫材料和裝有所選保溫材料的“家”中，將“家”放置在相同的環(huán)境下，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后將冰塊取出并進(jìn)行比較，通過(guò)比較冰塊質(zhì)量的變化來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)的保溫效果。方案二：為家庭用車提供建議（1）目前都有哪些種類的新能源汽車?與傳統(tǒng)燃油汽車相比，新能源汽車是否更加節(jié)能和環(huán)保?（2）與傳統(tǒng)燃油汽車相比，新能源汽車是否滿足人們的日常使用需要?還有哪些局限性，還需要如何改進(jìn)?特點(diǎn)：完全依靠電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，不搭載內(nèi)燃機(jī)，零排放。優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保、運(yùn)行成本低、噪音小。缺點(diǎn)：續(xù)航里程受限、充電時(shí)間長(zhǎng)、充電設(shè)施依賴性強(qiáng)。1.

純電動(dòng)汽車（BEV）2.

插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）特點(diǎn)：可外接充電，電池容量較大，支持較長(zhǎng)純電續(xù)航里程，電池耗盡后切換為混合動(dòng)力模式。優(yōu)點(diǎn)：兼顧純電和燃油動(dòng)力，適合短途純電駕駛和長(zhǎng)途燃油駕駛。缺點(diǎn)：成本較高，電池重量增加。3.增程式電動(dòng)汽車（EREV/REEV）特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，內(nèi)燃機(jī)僅作為發(fā)電機(jī)為電池充電，不直接驅(qū)動(dòng)車輪。優(yōu)點(diǎn)：續(xù)航能力強(qiáng)、駕駛體驗(yàn)平順、無(wú)續(xù)航焦慮。缺點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)效率受限，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。4.氫動(dòng)力汽車：使用氫內(nèi)燃機(jī)，排放純凈水。

我國(guó)石油進(jìn)口數(shù)量龐大，2024年總量達(dá)5.53億噸，2025年預(yù)計(jì)將增至5.7億噸。進(jìn)口來(lái)源以俄羅斯、沙特阿拉伯和馬來(lái)西亞為主，發(fā)展新能源汽車可以減少對(duì)石油的依賴。

除了節(jié)能和環(huán)保，還有沒有其他因素促進(jìn)新能源汽車的發(fā)展?

在設(shè)計(jì)方案時(shí)不僅要提供具體的優(yōu)化建議，還要有充分、確鑿的證據(jù)以及合理的推理作為支撐。形成具體的方案后，需要與大家進(jìn)行交流討論，找出方案的不足和改進(jìn)辦法。1.“低碳生活”是我們國(guó)家一直提倡的綠色發(fā)展理念，生活中常用的煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能中，符合這一理念的能源是_______；請(qǐng)你提出一種為了節(jié)約能源的綠色出行方式：________________________.太陽(yáng)能建議出行使用公共