126. Енергоефективність та енергозбереження. Частина 2

Урок №126. Енергоефективність та енергозбереження. Частина 2

---

Мета уроку: сприяти формуванню в учнів екологічної, природничої та математичної компетентностей через дослідження впливу побутових звичок на споживання енергії та ресурсів; формувати вміння аналізувати, обчислювати, аргументувати особисті дії щодо енергозбереження; виховувати свідоме ставлення до ресурсів, сприяти розвитку критичного мислення та відповідального вибору.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

• 12. Відповідальне споживання.
• 13. Боротьба зі зміною клімату.

Ключові слова: енергоефективність, енергозбереження, клас енергоефективності, індукційна піч, термостат, розумна розетка, розумний будинок.

План уроку:

1. Мотивація.
2. Енергозбереження та енергоефективність.
   • 2.1. Клас енергоефективності побутових приладів.
   • 2.2. Індукційна плита.
   • 2.3. Термостат.
   • 2.4. Розумна розетка.
   • 2.5. Розумний будинок.

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

---

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 2 хв.

Що пріоритетніше — енергозбереження чи енергоефективність?

---

Посилання на відео:

• The Future of Energy Efficiency: Smart Home Electrical Innovations for the Modern Household

---

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 25 хв.
Запитайте в учнів:
– Яку техніку вони використовують удома найчастіше?
– Хто вдома звертає увагу на етикетки енергоефективності?
Так ви залучите учнів до обговорення й покажете, що ця тема стосується кожного.

Принесіть на урок справжні етикетки (або роздруковані фото).
Покажіть, де шукати клас енергоефективності та що ще вказано на маркуванні.

Поясніть, що вибір енергоефективної техніки — це не лише про гроші, а й про зменшення шкідливих викидів і збереження ресурсів планети.

Запропонуйте інтерактивну вправу:
Знайти в інтернет-магазині 3 прилади різних класів і порівняти їхні характеристики.

2.1. Клас енергоефективності побутових приладів

Коли ми купуємо побутову техніку — холодильник, пральну машину, мікрохвильовку чи навіть зарядний пристрій, — важливо знати, скільки електроенергії вона споживає. Адже від цього залежать наші витрати на електроенергію. Щоб людям було легше порівнювати техніку за рівнем споживання, існує спеціальна система маркування енергоефективності.

Сьогодні на новій техніці, яка пропонується в продажу, заведено вказувати спеціальне буквено-знакове маркування, що означає рівень споживаної кожним приладом енергії. Класифікація складається з 7 ступенів, які зазвичай розфарбовують у різні кольори, щоб при покупці споживачам було простіше зорієнтуватися. 

Протягом тривалого часу в Україні та країнах ЄС діяла шкала енергоефективності, яка включала такі позначення: A+, A++, A+++, де A+++. У 2021 році ЄС (а слідом за ним — і Україна) оновив систему енергетичного маркування. Було скасовано всі «плюсові» позначення, і запроваджено нову шкалу класів від A до G (рис. 2).

Крім інформації про енергоефективність, на етикетці побутового приладу вказують й іншу інформацію (рис. 3).

Дай відповіді на запитання:

1. Чому була скасована система з позначеннями A+, A++, A+++?
   Поясни, чому впровадження нової шкали класів A–G є вигідним для споживача?
2. Як допомагає маркування A–G реально економити електроенергію в побуті?
3. Чи достатньо лише класу енергоефективності для того, щоб обрати найкращий побутовий прилад? Чому?
4. Чи має держава компенсувати частину вартості енергоефективної техніки (наприклад, холодильників класу А)? (за/проти)
5. Ситуація:

У магазині продаються два пилососи з різним класом енергоефективності:

Умови використання:
– Середній час роботи: 5 год на місяць.
– Термін експлуатації: 7 років (84 місяці).
– Ціна електроенергії: 4,32 грн за 1 кВт·год.

1. Розрахуй кількість електроенергії, яку буде споживати кожен пилосос за 7 років.
2. Обчисли вартість електроенергії для кожного варіанту.
3. Знайди повну вартість володіння: ціна пилососа + витрати на електроенергію.
4. Порівняй результати та зроби висновок: який пилосос економічно вигідніший у довгостроковій перспективі.

5. Ситуація. Розв’язок:
Пилосос A (клас B)
– Загальні кВт·год: 5 × 84 × 0,9 = 378 кВт·год.
– Вартість електроенергії: 378 × 4,32 = 1 632,96 грн.
– Повна вартість: 3800 + 1632,96 = 5 432,96 грн.

Пилосос B (клас D)
– Загальні кВт·год: 5 × 84 × 1,5 = 630 кВт·год.
– Вартість електроенергії: 630 × 4,32 = 2721,60 грн.
– Повна вартість: 2700 + 2721,60 = 5421,60 грн.

Висновок:
Через 7 років обидва варіанти мають майже однакову сумарну вартість володіння:
– A: 5432,96 грн.
– B: 5421,60 грн.
Пилосос B (менш енергоефективний) поки що трохи вигідніший за ціною — лише на 11,36 грн. Однак за зростання тарифів або інтенсивнішого використання вигіднішим стане A.

---

2.1. Індукційна плита

Дружня порада вчителю

Якщо є можливість, продемонструйте явище електромагнітної індукції наочно.
Запропонуйте учням знайти в інтернет-магазинах приклади звичайних та індукційних плит:

• Занотувати потужність, ціну, клас енергоефективності.
• Зробити висновок, яка з них економніша й чому.

Кухня — це серце дому, місце, де ми готуємо, спілкуємося, проводимо час із родиною.
Тому хочеться, щоб вона була не лише зручною, а й сучасною.
Коли ми вибираємо техніку для кухні, важливо звертати увагу не тільки на дизайн чи розміри, а й на енергоефективність.
Це допоможе в майбутньому економити гроші та споживати менше електроенергії.

Індукційна плита — це тип електроплити, але вона працює зовсім по-іншому (рис. 4).
В основі її роботи лежить явище електромагнітної індукції, яке ще в 1831 році відкрив англійський фізик Майкл Фарадей. Саме завдяки його відкриттю сьогодні індукційні плити використовують у багатьох сучасних кухнях, зокрема в ресторанах.

Табл. 1

Електроплита	Індукційна плита
Гріє спіраль (ТЕН) → конфорку → посуд	Гріє відразу дно посуду
Частина тепла втрачається в повітря	Майже немає теплових втрат
Поверхня нагрівається і може обпекти	Поверхня залишається холодною (або трохи теплою)
Потрібно більше часу на приготування	Швидше нагрівається та готує

Переваги індукційної плити:

• Нагріває лише посуд, а не все навколо.
• Економить до 25–40% електроенергії порівняно зі звичайною плитою.
• Швидке приготування їжі — зручно та сучасно.
• Безпечніше: якщо забути щось на плиті, вона не буде гарячою без посуду.

Дай відповіді на запитання:

1. Чи означає висока енергоефективність, що індукційна плита завжди буде вигіднішим вибором для кожної сім’ї?
2. Як ти вважаєш, чи є майбутнє у ТЕНових плит, якщо індукційні мають стільки переваг?
3. Якщо в будинку стара проводка, чи варто одразу переходити на індукційну плиту?
4. Чому саме ресторанний бізнес активно переходить на індукційні плити?
5. Як індукційна плита впливає на безпеку в будинку?
6. Заповни табл. 2.

Табл. 2

№	Факти про індукційні плити	Правда / ні
1	Плита не гріє, якщо на неї не поставити посуд	Правда
2	На індукційній плиті можна нагрівати воду в скляному чайнику	Ні
3	Плита автоматично вимикається, якщо зняти каструлю	Правда
4	Індукційна плита створює шум під час роботи	Правда
5	Індукційна плита може впливати на роботу кардіостимулятора	Правда
6	ККД індукційної плити — понад 90%	Правда
7	Індукційна плита — це приклад енергозбереження	Ні
8	На індукційній плиті не можна готувати з відкритою кришкою	Ні
9	Енергія в індукційній плиті передається через інфрачервоне випромінювання	Ні
10	Плита може не працювати з деформованим або викривленим дном посуду	Правда
11	Після готування індукційна конфорка залишається абсолютно холодною	Ні (може бути теплою від дна каструлі)

---

2.3. Термостат

Існують пристрої, що відповідають за автоматичне регулювання температури в системах опалення, водопостачання чи охолодження. Вони широко використовуються в сантехніці для забезпечення комфорту й безпеки. Цей пристрій називається термостатом. Він контролює температуру й підтримує її на встановленому рівні. Основна функція термостата полягає в тому, щоб автоматично реагувати на зміну температури, знижуючи або підвищуючи подачу тепла чи води. Коли температура виходить за межі заданих параметрів, термостат вмикає або вимикає систему опалення або охолодження (рис. 5).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання термостата — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді автоматичне регулювання температури в будинку завжди зменшує витрати енергії?
3. Який вплив мають такі системи на пікові навантаження в електромережі міста?
4. Як би ти розв’язав конфлікт між мешканцями будинку, де одні хочуть 18 °С, а інші — 24 °С?

---

2.4. Розумна розетка

Розумна розетка — це технологія, яка дозволяє контролювати споживання енергії і може використовуватися для керування роботою розетки в будь-який час. Її можна вмикати та вимикати в певний час, що може значно розширити можливості використання (рис. 6).

Що вміє розумна розетка:

• Увімкнути / вимкнути прилад віддалено, навіть коли вас немає вдома.
• Працювати за розкладом або за таймером (наприклад, праска вимикається через 10 хв).
• Вимірювати споживання електроенергії в реальному часі.
• Автоматично відключати пристрої, які залишилися в режимі очікування (наприклад, зарядка телефону, коли батарея вже повна; праска, коли її забули вимкнути).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання розумної розетки — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді розумна розетка допомагає економити енергію, якщо для своєї роботи вона теж споживає електроенергію? Наведіть приклади.
3. Чи доцільно використовувати розумну розетку для приладів, які працюють цілодобово (наприклад, холодильник)?
4. Якщо в будинку встановлено 10 розумних розеток, які під’єднані до Wi-Fi, — як це впливає на загальну електромережу й кібербезпеку будинку?

---

2.5. Розумний будинок (Smart Home)

Розумний будинок (Smart Home) — це система, у якій побутові прилади, освітлення, опалення, вентиляція, безпека та інші елементи підключені до мережі й керуються автоматично або дистанційно — через смартфон, голосового помічника або за заданим сценарієм (рис. 7).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання Smart Home — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді технологія Smart Home завжди веде до зниження споживання енергії?
3. У чому ризики повної автоматизації енергоспоживання в домі?
4. Як змінюється поведінка людини, якщо вона покладається на Smart Home?
   Чи може це зменшити її відповідальність за енергоспоживання?
5. Як використання Smart Home може вплинути на карбоновий слід?

---

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 15 хв.

Уяви, що ти проєктуєш сучасний Smart Home.
Твоє завдання — визначити, які технології допомагають автоматично керувати різними процесами в будинку: опаленням, освітленням, енергоспоживанням, безпекою тощо. Обери приклади таких технологій, поясни їхню функцію та користь для мешканців.

Рівень А:
Запропонуй 3 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

Рівень В:
Запропонуй 5 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

Рівень С:
Запропонуй 7 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

---

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 3 хв.

Склади 3 правила, яких ти готовий дотримуватися, щоб зменшити споживання енергії у повсякденному житті.

---

Урок №126. Енергоефективність та енергозбереження. Частина 2

---

Мета уроку: сприяти формуванню в учнів екологічної, природничої та математичної компетентностей через дослідження впливу побутових звичок на споживання енергії та ресурсів; формувати вміння аналізувати, обчислювати, аргументувати особисті дії щодо енергозбереження; виховувати свідоме ставлення до ресурсів, сприяти розвитку критичного мислення та відповідального вибору.

Цілі сталого розвитку: 

Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

• 12. Відповідальне споживання.
• 13. Боротьба зі зміною клімату.

Ключові слова: енергоефективність, енергозбереження, клас енергоефективності, індукційна піч, термостат, розумна розетка, розумний будинок.

План уроку:

1. Мотивація.
2. Енергозбереження та енергоефективність.
   • 2.1. Клас енергоефективності побутових приладів.
   • 2.2. Індукційна плита.
   • 2.3. Термостат.
   • 2.4. Розумна розетка.
   • 2.5. Розумний будинок.

Очікувані результати для учнівства:

---

Що пріоритетніше — енергозбереження чи енергоефективність?

---

Посилання на відео:

• The Future of Energy Efficiency: Smart Home Electrical Innovations for the Modern Household

---

2.1. Клас енергоефективності побутових приладів

Коли ми купуємо побутову техніку — холодильник, пральну машину, мікрохвильовку чи навіть зарядний пристрій, — важливо знати, скільки електроенергії вона споживає. Адже від цього залежать наші витрати на електроенергію. Щоб людям було легше порівнювати техніку за рівнем споживання, існує спеціальна система маркування енергоефективності.

Сьогодні на новій техніці, яка пропонується в продажу, заведено вказувати спеціальне буквено-знакове маркування, що означає рівень споживаної кожним приладом енергії. Класифікація складається з 7 ступенів, які зазвичай розфарбовують у різні кольори, щоб при покупці споживачам було простіше зорієнтуватися. 

Протягом тривалого часу в Україні та країнах ЄС діяла шкала енергоефективності, яка включала такі позначення: A+, A++, A+++, де A+++. У 2021 році ЄС (а слідом за ним — і Україна) оновив систему енергетичного маркування. Було скасовано всі «плюсові» позначення, і запроваджено нову шкалу класів від A до G (рис. 2).

Крім інформації про енергоефективність, на етикетці побутового приладу вказують й іншу інформацію (рис. 3).

Дай відповіді на запитання:

1. Чому була скасована система з позначеннями A+, A++, A+++?
   Поясни, чому впровадження нової шкали класів A–G є вигідним для споживача?
2. Як допомагає маркування A–G реально економити електроенергію в побуті?
3. Чи достатньо лише класу енергоефективності для того, щоб обрати найкращий побутовий прилад? Чому?
4. Чи має держава компенсувати частину вартості енергоефективної техніки (наприклад, холодильників класу А)? (за/проти)
5. Ситуація:

У магазині продаються два пилососи з різним класом енергоефективності:

Умови використання:
– Середній час роботи: 5 год на місяць.
– Термін експлуатації: 7 років (84 місяці).
– Ціна електроенергії: 4,32 грн за 1 кВт·год.

1. Розрахуй кількість електроенергії, яку буде споживати кожен пилосос за 7 років.
2. Обчисли вартість електроенергії для кожного варіанту.
3. Знайди повну вартість володіння: ціна пилососа + витрати на електроенергію.
4. Порівняй результати та зроби висновок: який пилосос економічно вигідніший у довгостроковій перспективі.

---

2.1. Індукційна плита

Кухня — це серце дому, місце, де ми готуємо, спілкуємося, проводимо час із родиною.
Тому хочеться, щоб вона була не лише зручною, а й сучасною.
Коли ми вибираємо техніку для кухні, важливо звертати увагу не тільки на дизайн чи розміри, а й на енергоефективність.
Це допоможе в майбутньому економити гроші та споживати менше електроенергії.

Індукційна плита — це тип електроплити, але вона працює зовсім по-іншому (рис. 4).
В основі її роботи лежить явище електромагнітної індукції, яке ще в 1831 році відкрив англійський фізик Майкл Фарадей. Саме завдяки його відкриттю сьогодні індукційні плити використовують у багатьох сучасних кухнях, зокрема в ресторанах.

Табл. 1

Електроплита	Індукційна плита
Гріє спіраль (ТЕН) → конфорку → посуд	Гріє відразу дно посуду
Частина тепла втрачається в повітря	Майже немає теплових втрат
Поверхня нагрівається й може обпекти	Поверхня залишається холодною (або трохи теплою)
Потрібно більше часу на приготування	Швидше нагрівається та готує

Переваги індукційної плити:

• Нагріває лише посуд, а не все навколо.
• Економить до 25–40% електроенергії порівняно зі звичайною плитою.
• Швидке приготування їжі — зручно та сучасно.
• Безпечніше: якщо забути щось на плиті, вона не буде гарячою без посуду.

Дай відповіді на запитання:

1. Чи означає висока енергоефективність, що індукційна плита завжди буде вигіднішим вибором для кожної сім’ї?
2. Як ти вважаєш, чи є майбутнє у ТЕНових плит, якщо індукційні мають стільки переваг?
3. Якщо в будинку стара проводка, чи варто одразу переходити на індукційну плиту?
4. Чому саме ресторанний бізнес активно переходить на індукційні плити?
5. Як індукційна плита впливає на безпеку в будинку?
6. Заповни табл. 2.

Табл. 2

№	Факти про індукційні плити	Правда / ні
1	Плита не гріє, якщо на неї не поставити посуд
2	На індукційній плиті можна нагрівати воду в скляному чайнику
3	Плита автоматично вимикається, якщо зняти каструлю
4	Індукційна плита створює шум під час роботи
5	Індукційна плита може впливати на роботу кардіостимулятора
6	ККД індукційної плити — понад 90%
7	Індукційна плита — це приклад енергозбереження
8	На індукційній плиті не можна готувати з відкритою кришкою
9	Енергія в індукційній плиті передається через інфрачервоне випромінювання
10	Плита може не працювати з деформованим або викривленим дном посуду
11	Після готування індукційна конфорка залишається абсолютно холодною

---

2.3. Термостат

Існують пристрої, що відповідають за автоматичне регулювання температури в системах опалення, водопостачання чи охолодження. Вони широко використовуються в сантехніці для забезпечення комфорту й безпеки. Цей пристрій називається термостатом. Він контролює температуру й підтримує її на встановленому рівні. Основна функція термостата полягає в тому, щоб автоматично реагувати на зміну температури, знижуючи або підвищуючи подачу тепла чи води. Коли температура виходить за межі заданих параметрів, термостат вмикає або вимикає систему опалення або охолодження (рис. 5).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання термостата — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді автоматичне регулювання температури в будинку завжди зменшує витрати енергії?
3. Який вплив мають такі системи на пікові навантаження в електромережі міста?
4. Як би ти розв’язав конфлікт між мешканцями будинку, де одні хочуть 18 °С, а інші — 24 °С?

---

2.4. Розумна розетка

Розумна розетка — це технологія, яка дозволяє контролювати споживання енергії і може використовуватися для керування роботою розетки в будь-який час. Її можна вмикати та вимикати в певний час, що може значно розширити можливості використання (рис. 6).

Що вміє розумна розетка:

• Увімкнути / вимкнути прилад віддалено, навіть коли вас немає вдома.
• Працювати за розкладом або за таймером (наприклад, праска вимикається через 10 хв).
• Вимірювати споживання електроенергії в реальному часі.
• Автоматично відключати пристрої, які залишилися в режимі очікування (наприклад, зарядка телефону, коли батарея вже повна; праска, коли її забули вимкнути).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання розумної розетки — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді розумна розетка допомагає економити енергію, якщо для своєї роботи вона теж споживає електроенергію? Наведіть приклади.
3. Чи доцільно використовувати розумну розетку для приладів, які працюють цілодобово (наприклад, холодильник)?
4. Якщо в будинку встановлено 10 розумних розеток, які під’єднані до Wi-Fi, — як це впливає на загальну електромережу й кібербезпеку будинку?

---

2.5. Розумний будинок (Smart Home)

Розумний будинок (Smart Home) — це система, у якій побутові прилади, освітлення, опалення, вентиляція, безпека та інші елементи підключені до мережі й керуються автоматично або дистанційно — через смартфон, голосового помічника або за заданим сценарієм (рис. 7).

Дай відповіді на ці запитання:

1. Використання Smart Home — це про енергозбереження чи енергоефективність?
2. Чи справді технологія Smart Home завжди веде до зниження споживання енергії?
3. У чому ризики повної автоматизації енергоспоживання в домі?
4. Як змінюється поведінка людини, якщо вона покладається на Smart Home?
   Чи може це зменшити її відповідальність за енергоспоживання?
5. Як використання Smart Home може вплинути на карбоновий слід?

---

Уяви, що ти проєктуєш сучасний Smart Home.
Твоє завдання — визначити, які технології допомагають автоматично керувати різними процесами в будинку: опаленням, освітленням, енергоспоживанням, безпекою тощо. Обери приклади таких технологій, поясни їхню функцію та користь для мешканців.

Рівень А:
Запропонуй 3 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

Рівень В:
Запропонуй 5 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

Рівень С:
Запропонуй 7 технологій для розумного дому та поясни, яку проблему вони вирішують, як допомагають економити енергію або підвищують комфорт.

---

Склади 3 правила, яких ти готовий дотримуватися, щоб зменшити споживання енергії у повсякденному житті.

---