История отопления. Обогревательные приборы: виды, принципы работы, минусы и плюсы
презентация к уроку по технологии (8 класс) на тему

Авторский материал. Презентация к уроку для 8 класса

Скачать:

Вложение	Размер
istoriya_otopleniya_obogrevatelnye_pribory.ppsx	1.25 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

История отопления. Обогревательные приборы : виды, принципы работы, минусы и плюсы Разработка учителя технологии высшей категории Башировой Ольги Владимировны Республика Татарстан, г. Казань , МБОУ Межшкольный Учебный Комбинат, Советского района

Что такое отопление? Тепло – это основа всего живого. Без тепла человек не может комфортно жить. Поэтому в регионах с холодным и умеренным климатом обязательно предусматривают отопление жилых помещений. Отопление — это искусственное обогревание помещений и зданий с возмещением тепловых потерь для поддержания в них температуры на заданном уровне. Температура определяется комфортом находящихся в помещениях людей и требованиями протекающего технологического процесса. Отопление является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной отопительной установки проводится в процессе возведения здания, ее элементы при проектировании увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и интерьером помещения.

История отопления Отопление зданий в Древнем мире и средних веках История отопления восходит к кострам, разведенным первобытными людьми в пещерах и насчитывает уже много тысяч лет. В Древнем мире самый простой и древний способ отопления путем сжигания топлива внутри помещения соседствовал с центральными установками водяного и воздушного отопления. Так, в городе Эфесе , основанном в Х в. до н.э. на территории современной Турции, для отопления уже в то время использовались системы трубок , в которые подавалась горячая вода из закрытых котлов, находящихся в подвалах домов. Римская система воздушного отопления «Хюпокаустум» (снизу согретый), созданная в Римской империи, была устроена так: наружный воздух нагревался в подпольных каналах, предварительно прогретых горячими газами, и поступал в отапливаемые помещения. По такому же принципу обогревались помещения замков в Германии в Средние века. В течение нескольких тысячелетий для отопления жилищ бедняков применялись глинобитные печи, топившиеся «по-черному» с отводом дыма в помещение и через него наружу. А в дворцах устраивалось центральное огневоздушное подпольное отопление , обнаруженное при раскопках на территории Хакасии в Сибири, Древних Китая и Греции. В XVIII в. в Англии и Франции были изобретены системы парового и водяного отопления . Они сначала применялись для отопления оранжерей и теплиц, а потом, с начала следующего столетия, и зданий.

История отопления в России : от русской печки до современного отопления В Древней Руси широко применялся курной очаг (без дымовой трубы ) – черные печи. И лишь в XV — XVI вв. печи в жилых помещениях были дополнены трубами и стали называться «белыми» или «русскими». Первоначально дымовые трубы, которые назывались дымницами , выполняли из древесины в виде толстого теса, что было пожароопасным. . В 1718 г. указом Петра I было запрещено строительство домов с курными печами и деревянными трубами. Было развито производство печных отделочных материалов (вместо рельефных тисненых изразцов стали применять гладкие расписные изразцы голландского образца). В связи с этим печи в то время получили название «голландки». Первая система парового отопления была осуществлена в Петербурге в 1816 г. , водяного отопления — в 1834 г . Паровое отопление устраивалось исключительно в производственных зданиях. Водяное же — в гражданском строительстве, в первую очередь в больницах. «черная печь» «белая печь»

В 1903 г . В. М. Чаплин разработал и впервые применил в Москве паро-водо-водяное отопление с побуждением циркуляции воды пароструйным инжектором. В те же годы появилось и первое районное отопление: несколько зданий стали снабжаться тепловой энергией из oднoгo центра. В качестве теплоносителя «дальнего действия» использовался пар, в зданиях устанавливались пароводяные теплообменники (бойлеры). Несмотря на то , что система отопления постоянно усовершенствовалась установок центрального водяного отопления в Царской России было мало. Основная масса зданий, даже в столице, имела печное отопление После Октябрьской революции во всех районах нашей страны началось крупное строительство производственных и гражданских зданий. Расширялась область применения водяного отопления. Сначала водяное отопление выполнялось на базе местных отопительных котельных (в подвалах зданий), а затем с развитием теплофикации при теплоснабжении от ТЭЦ. Уже в начале XX века были установлены строгие нормативы температуры в помещениях разного назначения. А с появлением электричества началось использование электрических обогревателей.

Обогревательные приборы В настоящее время, когда все городские квартиры оснащены центральной системой отопления, к сожалению, возникают ситуации, когда система работает недостаточно эффективно, случаются аварии или же похолодание может произойти, когда отопительный период еще не наступил. Дачникам и сезонным рабочим часто приходится жить в помещениях, не имеющих отопления. Во всех перечисленных случаях обеспечить температурный комфорт Вам могут помочь обогревательные приборы . Термин «обогреватели» специалисты используют в применении к приборам, работающим от электричества. О них и пойдет речь! На рынке представлены разнообразные приборы для обогрева помещений: тепловые вентиляторы электрические конвекторы радиаторные и инфракрасные обогреватели нагревательные панели комбинированные обогревательные приборы.

Принцип работы обогревателей Термин «конвекция» отражает принцип распределения горячего воздуха в помещении. Нагревательный элемент (спираль или решетка) нагревается электрическим током и передает тепло воздуху в помещении. Нагретый воздух становится легче и поднимается вверх, снизу ему на смену поступает холодный воздух, который нагревается и снова поднимается вверх…и так далее. Принцип работы всех обогревателей основан на элементарном законе природы — естественной конвекции.

Принципы выбора обогревателя 1. Определите мощность устройства : Кроме метража помещения, учитывается расположение квартиры в доме, высота потолков, количество окон, бытовой техники, число людей и многое другое. Если же брать усредненные показатели, можно использовать эту формулу: 1 кВт на 10 кв. м помещения с хорошей теплоизоляцией и высотой потолка три метра. 2. Ориентируйтесь на цель приобретения! — для быстрого нагрева помещения подойдет тепловентилятор; — для постоянного поддержания температуры в комнате (с точностью до двух-трех градусов) оптимален конвектор с термостатом; — для обогрева локальной зоны подойдет ИК-излучатель или настольный тепловентилятор; — если вам необходимо оставить прибор без присмотра , выбирайте обогреватель с термостатом; — защитить от холода помещение, где часто открываются двери (например, магазин), поможет тепловая завеса; — для обогрева производственных помещений больших объемов подойдет тепловая пушка. Использовать ее в квартирах и офисах не рекомендуется.

ТЭНы и электрокамины Первые обогреватели имели вид простейшего устройства ( ТЭНы , электрокамины ) и были неудобны в эксплуатации : Железный корпус и открытая c пираль , непосредственно соприкасалась с нагреваемым воздухом Спираль при работе «сжигала» кислород, а это отражалось на самочувствии людей. Из за своей пожароопасности , обогреватель невозможно было оставить без присмотра .

Масляные радиаторы Герметичный металлический корпус наполнен минеральным маслом . Внутри корпуса — электрическая спираль. Нагреваясь, спираль передает тепло маслу, которое нагревает корпус. А непосредственно корпус отдает тепло воздуху. Температура нагрева поверхности радиатора не превышает +1500С. Обычно это мобильные устройства, снабженные роликами для перевозки. Применение : основной или дополнительный постоянный нагрев не слишком большого помещения. Плюсы — малая температура нагрева корпуса — способность работать в течение длительного времени — долгое время поддерживают заданную температуру — не «сжигают кислород» — большинство моделей не требуют отключения (благодаря термостату и таймеру) Минусы — крупные габариты — медленный прогрев помещения (более быстрый прогрев помещения обеспечивают модели со встроенным тепловентилятором) — если помещение большое, обогрев получается неравномерным

Тепловые завесы Применение : Двери, ворота производственных и общественных помещений Плюсы — возможность работы летом, без обогрева — для защиты от теплого воздуха Минусы — высокая цена — большое энергопотребление Навесной направленный вентилятор, устанавливается сбоку или сверху дверного проема. Работа устройства обеспечивает скоростной поток воздуха по всей площади проема. «Тепловой щит» не пропускает в помещение холодный воздух извне, предохраняет от сквозняков.

Тепловые пушки Это особая разновидность тепловентилятора, имеющая высокую мощность (2 кВт и более), габариты и вес. Корпус выполнен из металла. Такие устройства обычно напольные. Применение: стройплощадки, промышленные склады, цеха, гаражи, мастерские (основной обогрев)

Тепловентиляторы Плюсы — быстрый нагрев воздуха — компактность — в жару можно использовать в качестве обычного вентилятора — относительно низкая цена — мобильность Минусы — шум при работе; — эффект «сжигания кислорода» (кроме «керамических») Нагревательный элемент — стальная спираль или керамическая пластина. Воздух продувается через него вентилятором, распределяя тепло по помещению. Большинство моделей оснащено термостатами, регуляторами мощности и расхода воздуха. Бывают стационарными или переносные. Применение Дополнительный обогрев небольших помещений (жилых комнат, офисов).

Инфракрасные обогреватели Основа устройства — излучатель и отражатель, фокусирующий лучи в нужном направлении. В качестве излучателей могут использоваться галогенные, кварцевые или карбоновые лампы. Приборы греют посредством ИК-излучения : нагревают не воздух, а окружающие предметы (мебель, пол, стены), которые и отдают воздуху вторичное тепло. Применение : дополнительный нагрев помещения. Незаменимы на открытых площадках Плюсы — быстрый и направленный обогрев — экономия электроэнергии за счет обогрева не всего помещении, а лишь локальной его части — бесшумная работа — нет эффекта «сжигания кислорода» — возможность использования на открытом воздухе Минусы — большое помещение обогреть невозможно — если лампы — галогенные, их свечение очень яркое. Лучше использовать устройства с кварцевым или карбоновым нагревателем: они экономичнее.

Конвекторы Холодный воздух проходит через нагревательный элемент (металлический или керамический) и циркулирует, нагреваясь от конвектора. Бывают мобильные, настенные. Применение Основной обогрев помещений (от небольших комнат до крупных жилых и офисных зданий, загородных домов). Плюсы — самая высокая скорость нагрева помещения — компактность — равномерный нагрев помещения — бесшумность работы — слабый нагрев лицевой панели (актуально, если в доме есть маленькие дети) — привлекательный дизайн — возможность установки и программирования без участия специалистов Минусы — у самых дешевых моделей присутствует эффект «сжигания кислорода» (на разогретую поверхность попадают частицы пыли, которые, сгорая, дают неприятный запах)

Микатермический обогреватель Нагревательный элемент представляет собой пластину, которая, не нагревается, а лишь излучает тепло на окружающие его объекты. Иными словами этот прибор работает без теплоносителя, а значит полностью отсутствует износ нагревательного элемента. Нагревательный элемент сделан не из керамики, а состоит из несколько слоев легких пластин, покрытых 2 слоями слюды, рабочая температура прибора ниже уровня пожароопасности . Плюсы : Он имеет долгий срок службы, стабилен в работе и абсолютно безопасен. эффективность обогрева –нагрев помещения начинается уже через 1-2 минуты после включения, бесшумность работы теплый корпус прибора ( макс. температура поверхности 60 гр.) В микатермическом обогревателе используется нагревательный элемент, созданный по уникальной технологии Micathermic («лучистое тепло«). Такая технология уже достаточно долго применяется в медицине и космонавтике, и сейчас, стала использоваться и в бытовых приборах.

Полезные советы Перед тем как подключить новый электронагреватель к сети, обязательно убедитесь в исправности розетки и электропроводки. Если ваш только что купленный масляный обогреватель начнет издавать булькающие звуки, не пугайтесь — это нормально. При нагревании масла на поверхность жидкости поднимаются пузырьки воздуха. Не рекомендуется накрывать чем-либо работающий электрообогреватель и, тем более, использовать его для сушки белья. Если тепло от обогревателя не будет подниматься вверх, может произойти перегрев прибора, который приведет к поломке. Не ставьте конвектор непосредственно под электророзеткой — это опасно! Только некоторые виды тепловентиляторов можно использовать во влажных помещениях (например, в ванных) или применять для сушки стен в процессе ремонта квартиры Нельзя забывать о том, что любые нагревательные приборы осушают воздух, тем более в зимний период. Поэтому стоит позаботиться о дополнительном увлажнении воздуха в помещении, иначе иммунитет вашего организма ослабнет, и вы рискуете заболеть

Контрольные вопросы: Что такое отопление? В чем отличие печей, топившихся «по черному» и «белых»? Кто и когда запретил строительство в столице России «курных» («черных») печей? Какие виды обогревательных приборов вы знаете? Какие характеристики обогревательных приборов надо учитывать при покупке обогревателя? Какой обогреватель по вашему мнению имеет меньше недостатков? Аргументируйте.

Системы отопления в России XIII — XXI вв.
план-конспект урока по физике (8 класс) по теме

Разработка урока по критериям нового стандарта образования. В уроке используется технология проекта. Обучающиеся за урок создают и представляют готовый продукт готового продукта мини-проекта.

Скачать:

Вложение	Размер
otoplenie_v_rossii._avtosohranennyy.docx	707.76 КБ

Предварительный просмотр:

Урок физики в 8 классе по теме «Системы отопления в России: XIII — XXI»

Проблема урока – расширить знания о тепловых явлениях через создание на уроке единого проекта.

Цель урока: создать условия для формирования у обучающихся умений: мыслительной деятельности, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных через подготовку и защиту обучающимися единого проекта.

Создать условия для развития умений:

1. мыследеятельностных: выдвижение идеи, проблематизация, целеполагание и формулирование задачи, выдвижение гипотезы и ее формулировка, выбор способа или метода деятельности, планирование своей деятельности, самоанализ и рефлексия;

1. презентационных: построение устного доклада о проделанной работе, выбор способов и форм наглядной презентации результатов деятельности;
2. коммуникативных: слушать и понимать других, выражать свои мысли, взаимодействовать внутри группы, вести обсуждение и дискуссию;
3. поисковых: отбирать нужную информацию на бумажных и электронных носителях;
4. информационных: структурировать информацию, выделять главное, принимать и передавать информацию, представлять ее в печатном и электронном виде.

Создать условия для формирования творческой личности убежденной в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и технике, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры; воспитания гражданина своей Родины.

Создать условия для развития универсальных учебных действий: навыков исследовательской и проектной деятельности, навыков самостоятельного приобретения новых знаний, постановке целей, анализа результатов деятельности одноклассников при работе над созданием единого проекта, развития монологической и диалогической речи.

Создать условия для повторения:

1) понятий: теплопередача, теплопроводность , конвекция, кипение, энергия сгорания топлива, паровая машина, тяга, зависимость тяги от высоты трубы.

2) формул для вычисления КПД тепловой установки , энергии сгорания топлива , количества теплоты, получаемого при нагревании тела , массы тела, через плотность и объем , объема тела, через площадь и высоту .

Создать условия для развития умений:

1) работать в PowerPoint;

2) представлять результаты в виде отчета (решение задачи, таблицы и графика);

3) исследовать зависимость эффективности отопления от вида отопительной

системы (печной, паровой, водяной).

Создать условия для формирования навыков решения исследовательской задачи на применение формул: КПД тепловой установки (печной, паровой, водяной систем отопления), энергии сгорания топлива (дров), количества теплоты, получаемого при нагревании воздуха в Грановитой палате Московского Кремля, определение массы тела, через плотность и объем, определение объема Грановитой палаты Московского Кремля, через площадь ее основания и высоту.

Методы и приемы обучения, используемые на уроке: проблемное обучение, метод проектов, работа в группах, сотрудничество.

Оборудование: компьютер, проектор, ноутбук, ватман (1 шт.), ножницы (5 шт.), клей (5 шт.), маркеры, калькулятор, информационный и иллюстративный материал на бумажных и электронных носителях.

Начальный этап урока

Цель начального этапа урока: создать условия для мотивации учащихся к рассмотрению истории развития систем отопления в России и их значении в жизни человека через рассказ учителя.

Слайд: изображение города Новомосковска

Учитель . Сегодня я хочу начать урок словами русского поэта Сергея Есенина:

«Если крикнет рать святая:

Кинь ты Русь, живи в раю!

Я скажу не надо рая,

Дайте Родину мою»

Для каждого человека есть свой уголок, своя родина. Там где он родился и вырос – малая Родина. Для нас – наш родной город – Новомосковск!

Но объединяет нас то, что живем в великой стране – России, и у нас, как и у каждого государства и народов, проживающих в нем, есть святые, памятные места, которые являются центрами зарождения городов и государств, визитными карточками этих стран, их истории и культуры. Для греков это Акрополь в Афинах, для итальянцев – Римский форум, для чехов – Градчаны в Праге. Для нас, живущих в России, это Московский Кремль. Именно здесь зародились первые системы отопления.

Слайды: изображения Акрополя, Римского форума, Градчан, Московского Кремля.

Мы понимаем, что без тепла не может, и не могла прожить ни одна цивилизация. С первобытного времени, сжигая дрова, люди обогревали помещения, в которых жили. Первые воздушные отопители – костер, очаг, печь. Отопление не было их единственной функцией. Воздушные отопители также служили для приготовления и разогрева пищи.

Слайд: обогрев возле очага, приготовление пищи.

Учитель . Давайте вспомним, что представляет отопление?

Ученик. Отопление – система обогрева помещений.

Учитель. Как происходит обогрев?

Ученик. Обогрев происходит благодаря конвекции, тепло передается конвекционными потоками: поток теплого воздуха поднимается вверх, а холодного опускается вниз.

Учитель. Каким отопительным устройством нагревается воздух в помещении (например, в нашем классе)?

Ученик. Воздух нагревается от батареи, расположенной внизу помещения.

Учитель . Что является теплоносителем и как теплоноситель попадает в радиаторы системы отопления?

Ученик. К батарее несет тепло горячая вода, подаваемая из котельной. За счет теплопроводности батарея нагревается, и она отдает тепло воздуху в помещении.

Учитель. Кто из вас знает, что представляет собой современная система отопления?

( Ученики дают ответы )

Учитель. Знает ли кто-нибудь когда появилась первая система водяного отопления?

( Ученики дают ответы )

Учитель . А какие еще системы отопления были в Росси, например, в XIII веке?

( Ученики дают ответы )

Учитель . Остановимся на системах печного отопления. А знаете ли вы, как топились печи на Руси?

Ученик . Избы бедного люда топились «по черному», а в богатых дворах и дворцовых постройках «по белому».

Учитель . В чем отличие этих видов топки?

Ученик. Избы бедного люда не имели трубы.

Слайд: видеоролик из сказки А. С. Пушкина «Сказка о рыбаке и рыбке».

«Пришел он ко своей землянке,

А землянки нет уже следа;

Перед ним изба со светелкой,

С кирпичною, беленою трубою. »

Учитель. Давайте вспомним решение задачи о значении дымовой трубы. Для чего необходима труба?

Ученик . Труба представляет собой дымовой канал, предназначенный для создания естественной тяги, отводящей из топочной камеры продукты сгорания, что обеспечивает поступление в нее необходимого для горения воздуха.

Учитель. Почему чем выше труба, тем лучше тяга?

Ученик. Чем выше труба, тем лучше в ней тяга, так как в более высокой трубе больше теплого легкого воздуха.

Учитель. Современные дома имеют трубы?

Ученик . Да, современные дома имеют трубы, но для вентиляции воздуха, а работники газовой службы периодически проверяют тягу в трубах.

Учитель . Как вы думаете, какие отопительные системы более эффективные: печные или водяные?

( Ученики дают ответы ).

Учитель . Как вы думаете, были ли еще в России другие системы отопления?

( Ученики дают ответы ).

Учитель . Давайте сформулируем проблему урока.

( Ученики высказывают свои предложения проблемы. После обсуждения предложений один из учеников проговаривает проблему ).

Ученик. Проблема урока – изучить системы отопления в России: XIII — XXI.

Учитель . От проблемы переходим к теме урока. Ваши предложения.

Ученик . Системы отопления в России: XIII – XXI.

Слайд: тема урока

Учитель. Надеюсь, что вам, интересно будет узнать о системах отопления в России. Я попрошу вас определить задачи урока.

Ученик. Задачи урока – 1) изучить исторический материала о системах отопления в России; 2) сравнить системы отопления; 3) исследовать эффективность систем отопления.

Учитель . Для решения поставленных задач (их вы выделили три) формируем по вашему желанию 3 группы.

( Учащиеся объединяются в группы).

Я предлагаю вам просмотреть полученный материал, который находится у вас на столах и дать название команде.

( Учащиеся знакомятся с материалом и дают название команде).

Учитель. Прошу одного из участников команды озвучить полученный материал и название команды.

Ученики. Первая команда: нам предложили текст исторического содержания (приложение 3) о развитии печного отопления и иллюстрации к тексту (приложение в электронном виде). Название нашей команды – «Историки». Вторая команда : мы получили информационный и иллюстрационный материал (схемы) о паровом и водяном отоплении. Название нашей команды – «Аналитики». Третья команда : нашей команде досталась исследовательская задача – «Практики».

Учитель . Предлагаю вам перейти к созданию мини-проекта (15 – 20 минут). Последующей защите по условиям, указанным на слайде:

Слайд: паспорт мини-проекта

1. Форма представления проекта (постер, альбом, видеофильм, презентация и т.п)
2. Название проекта
3. Проблема проекта
4. Авторы проекта (школа, класс, количество участников)
5. Научный руководитель/консультант
6. Тип проекта:

1. По доминирующей в проекте деятельности: исследовательский, творческий, практико-ориентированный;
2. По предметно-содержательной области: культурологический, естественнонаучный, экологический, исторический
3. По количеству участников проекта: личный, парный, групповой
4. По широте охвата содержания: монопредметный, межпредметный

1. Методы решения проекта
2. Средства решения проблемы

Результат : у учащихся появился мотив к приобретению новых знаний: истории развития систем отопления, сравнительному анализу паровой и водяной систем отопления, исследованию эффективности систем отопления (подпольно-воздушной, паровой, водяной). Развиты мыследеятельностные умения: выдвижение идеи, проблематизация, целеполагание и формулирование задачи. Образовались команды.

Основной этап урока

Цель основного этапа урока: развитие умений: мыследеятельностных, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных через представления «готового продукта» — мини-проекта.

(Учитель даёт консультации обучающимся каждой команды.)

(Ученики создают мини-проект.)

Учитель . Предлагаю каждой команде представить защиту «готового продукта» – мини-проекта, а экспертов:

1) Глава администрации МО г. Новомосковск Жерздев В. А.;

2) Председатель комитета по образованию и науке Руденко И. Ю.;

3) Директор МБОУ «Гимназия № 13» Ершова Т. Н.

оценить по критериям, которые находятся у вас на столе (приложение 6).

(вносится в конспект после представления учащимися)

Защита «Историков» . Наш мини-проект (слайд 1) « История развития теплотехники: печей в России » является групповым , т. к. подготовили его ученики 8 – В класса МБОУ «Гимназия № 13». Над конечным продуктом – презентацией трудились 6 человек: 2 – работали с текстом, 2 – над презентацией, 2 – готовили защиту. Помогал нам в этом – учитель физики. В ходе работы перед нами встала проблема : историческое развитие печей в России. Поэтому на следующем слайде (слайд 2) вы видите схему первой централизованной системы воздушного отопления, которая была применена в 13 – 15 веках в Московском Кремле для обогрева Грановитой палаты и представляла собой подпольно-воздушную систему отопления. Источником тепла служили кирпичные печи, установленные на первом этаже. Трубы печей проходили через помещения верхнего этажа, а для того, чтобы тепло поступало в комнаты, в стволе трубы устанавливали душники – металлические коробки, которые открывали сразу же после окончания топки. Чтобы в трубу не уходил горячий воздух, ее перекрывали на чердаке круглым чугунным клапаном – вьюшкой. Холодный воздух проникал в печь через топочную дверку, омывая дымообороты, он нагревался и поднимался вверх к душникам, чтобы отдать полученное тепло верхним этажам. Трубы, пронизывавшие постройки, украшали росписью или причудливыми изразцами (слайд 3).

На слайде 4 мы поместили русскую печь с кирпичной трубой, установленной на ее корпусе, т. к. она обладала такими свойствами как: универсальность и простота конструкции, большая теплоемкость, многофункциональность. Все это ставило русскую печь вне конкуренции среди отопительных приборов. Такую печь называли белой. Мы гордимся русскими мастерами, которые сконструировали данную отопительную систему. Т. к. ни в одной стране нет аналогов русской печки.

Но как бы ни менялась их конструкция, принцип горения всегда был один. В топке печи сгорало топливо и кислород, забираемый из поддувала, а дымовые газы отводились в трубу. Принцип простой, но очень затратный. Ведь для открытого топлива требуется большое количество дров.

Следующий слайд 5 с портретом великого русского реформатора Петра I, т. к. именно при нем системы отопления получили дальнейшее развитие. Освоение производства огнеупорного кирпича привело к созданию истинно русской печи, которую облицовывали голландскими изразцами, а сама печь выглядела, как произведение искусства (слайд 6). Ни в одной стране мира не было аналогов русской печки!

В настоящее время прототипом русских печей в современных жилищах выступает классический камин (слайд 7). Он, так же как и печь не только обогревает, но и придает некую индивидуальность, являясь дизайнерским решением в оформлении жилья. Принцип действия такой же, как у печи – простой и древний – путем сжигания твердого топлива внутри помещения.

Т. о. в ходе работы над мини-проектом мы указали путь развития русской печки от примитивного очага до современных каминов, следовательно, поставленная проблема – решена с помощью ноутбука, текстовой информации и иллюстративного материала предложенного в электронном виде . Наш творческий мини-проект с естественно-научным и историческим содержанием , мы надеемся, займет достойное место в копилке методического обеспечения кабинета физики.

Защита «Аналитиков». Над мини-проектом работала вся наша команда, поэтому наш проект является групповым . Конечный продукт мини-проекта нашей группы – демонстрационный плакат, название которого – «Паровое и водяное отопление», таким образом, перед нами встала проблема : какая система отопления применяется для обогрева современных домов и почему. Данную проблему мы решали , исходя из информации и иллюстраций, которые мы получили.

Развитие паровым системам отопления дало применение паровых машин, поэтому схему паровой машины и понятие паровая машина мы поместили на наш демонстрационный плакат (рис. 1). В 1802 году в Российской империи впервые появились статьи о возможности отопления паром, а в 1816 г. в Петербурге уже существовала теплица, отапливаемая таким способом.

Рассмотрим устройство паровой системы отопления (рис. 2): источником тепла в системе парового отопления может служить отопительный паровой котёл, отбор пара из паровой турбины или редукционно-охладительная установка (РОУ), снижающая давление и температуру пара энергетических котлов до безопасных для потребителя параметров. Отопительными приборами являются радиаторы отопления, конвекторы, оребрённые или гладкие трубы. Образовавшийся в отопительных приборах конденсат возвращается к источнику тепла самотёком (в замкнутых системах) или подаётся насосом (в разомкнутых системах).

Паровое отопление имеет ряд преимуществ, которые мы так же вынесли на плакат: небольшие размеры и меньшая стоимость отопительных приборов, малая инерционность и быстрый прогрев системы, отсутствие потерь тепла в теплообменниках.

Однако, паровое отопление обладает и недостатками: высокая температура на поверхности отопительных приборов, невозможность плавного регулирования температуры помещений, шум при заполнении системы паром, сложности монтажа отводов к работающей системе, низкий КПД. Это дало толчок к развитию водяного отопления.

Первая система водяного отопления в России была сконструирована и реализована в 1834 году горным инженером П. Г. Соболевским его портрет мы так же разместили на нашем плакате (рис. 3).

Рассмотрим систему водяного отопления (рис. 4): основным элементом системы водяного отопления является котёл, предназначенный для нагрева воды. Теплоноситель (вода) циркулирует по замкнутым трубам и передает отопительным приборам (радиаторам, конвекторам, регистрам и т.п.), которые в свою очередь отдают его помещению. Циркуляция осуществлялась естественным образом, за счёт разности давления в контуре. Пройдя по всему отопительному контуру и отдав тепло, теплоноситель возвращается обратно в котёл, где опять нагревается и т.д. Первый теплопровод общего пользования был построен в Ленинграде в 1924 году и обогревал 72 комнаты одного из домов по набережной Фонтанки.

XX век дал начало системам отопления с принудительной циркуляцией, осуществляемой с помощью насосов (рис. 5). Это осуществилось с промышленным выпуском электродвигателей.

Водяное отопление занимает лидирующее положение среди систем отопления. Практика подтвердила гигиенические и технические преимущества водяного отопления . При водяном отоплении отмечают относительно (по сравнению с паровым отоплением) невысокую температуру поверхности приборов и труб, равномерную температуру помещений, значительный срок службы, экономию топлива, бесшумность действия, простоту обслуживания и ремонта.

Таким образом, мы пришли к выводу, что каждая из систем отопления имеет свои преимущества и недостатки. Однако, наибольшее распространение получила система водяного отопления: более экономичная, с большим сроком эксплуатации и более высоким КПД. В настоящее время систему водяного отопления вы встретите в любом помещении: будь то многоквартирные или индивидуальные дома, или помещения промышленного производства (рис. 6).

В ходе работы над мини-проектом мы рассмотрели причины повсеместного использования водяного отопления, следовательно, поставленная проблема – решена с помощью текстовой информации и иллюстративного материала предложенного на бумажных носителях . Наш творческий мини-проект с естественно-научным и историческим содержанием , мы надеемся, пригодиться учителю физики, как хорошее дополнение к теоретическому материалу в разделе «Тепловые явления».

Защита «Практиков». Конечный «продукт» нашего мини-проекта представляет собой отчет в виде решения задачи, таблицы и графиков. Этот проект подготовили ученики (6 человек) 8 В класса МБОУ «Гимназия № 13», поэтому он является групповым . Два участника команды решали задачу, один по данным решения заполнил таблицу 1 , еще два по данным таблицы начертили график и сделали вывод. Последний представитель команды защищает готовый «продукт» мини-проекта. Консультировал и направлял нашу деятельность учитель физики. Название нашему мини-проекту мы дали «Исследование эффективности систем печного, парового и водяного отопления». Выявленная нами проблема : какая из систем отопления имеет наибольший КПД. Для ее решения мы использовали : справочные таблицы «Плотность газов», «Удельная теплоемкость», «Удельная теплота сгорания топлива», калькулятор. Метод решения поставленной проблемы – аналитическое исследование КПД систем отопления. В своем отчете мы представили решение задачи с использованием формул: КПД тепловой машины, количества теплоты, необходимого для нагрева тела, количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива. В результате мы увидели ( ученик показывает последнюю колонку в таблице 1 и полученные графики ), что КПД печей самый высокий (63%), но массовое применение печного отопления (каминного) в современных домах не используется в силу громоздкости сооружения и способа получения тепла. Далее наши вычисления подтверждают вывод аналитиков ( ученик показывает на последние две колонки таблицы и соответствующие графики ), что КПД паровой системы отопления ниже КПД водяной системы отопления. Следовательно, современные водяные системы отопления являются достаточно эффективными и энергетически менее затратными.

По основному виду деятельности наш мини-проект является практико-ориентированным, по предметно-содержательной области – естественнонаучным, а по широте обхвата межпредметрным. На основании полученного нами вывода, мы можем сказать, что проблема, поставленная нами, решена в полном объеме.

Цель этапа урока: провести рефлексивный анализ учебной деятельности обучащихся на уроке.

Учитель . В продолжение положительной оценки экспертов, я прошу вас самих оценить, являются ли ваши мини-проекты решением поставленных в начале урока задач?

Ученик. Первая задача – изучить исторический материал о системах отопления в России. Эта задача решена по средствам мини-проектов групп «Историки» и «Аналитики».

Ученик. Вторая задача – сравнить системы отопления. С этой задачей хорошо справились группы «Аналитики» и особенно «Практики», показав наглядно с помощью таблицы и графиков.

Ученик . Третья задача – исследовать эффективность систем отопления, данные исследования приводятся в отчете группы «Практики».

Учитель . Как вы думаете, можно ли ваши мини-проекты объединить в единый проект?

(Ученики высказывают свое мнение).

Ученик . Наши мини-проекты можно объединить один проект по теме «Системы отопления в России: XIII — XXI».

Учитель. Я согласна с вами. Но по ходу вашей защиты у меня возник вопрос: «Почему печки самые эффективные отопительные системы, а в современных квартирах не используются»?

Ученик . Печки действительно имеют самый высокий КПД, но в современных квартирах их использование затрудненно по следующим причинам: 1) большие размеры; 2) в квартирах нет места для хранении дров; 3) экономически не выгодно (дороговизна дров).

Учитель. Подумайте, за какими системами отопления будущее Российского отопления?

Ученик. Я думаю за индивидуальми, т. к. и у меня дома и у большинства одноклассников в домах стоят собственные котлы.

Учитель. Постарайтесь сформулировать преимущества индивидуального отопления.

Ученик. Малая длина коммуникаций.

Ученик. Получение необходимого тепла.

Ученик. Быстрая регулировка температуры.

Ученик. Отсутствие потерь тепла при доставке от источника к потребителю.

Учитель. Кто из вас знает устройство индивидуальной системы отопления?

(Ученики высказывают свое мнение)

Учитель. Спасибо за ваши ответы. Именно они дают нам основание поставить перед собой проблему. Возможно, кто-то догадался?

Ученик. Изучить систему индивидуального отопления. Ее достоинства и недостатки.

Учитель. Решением этой проблемы мы с вами займемся на следующий урок.

Результат: развили у обучающихся мыследеятельностные умения: самоанализ и рефлексия.

Учитель: уточняет работу над домашним заданием.

Ученики: записывают задание на дом.

Учитель: подводит итоги работы на уроке, благодарит учеников за хорошую работу и творческий подход к проведению урока . Напоследок хочу пожелать: пусть в ваших домах всегда будут уют и тепло.