资源简介

　跨学科实践　探索家用电器节能和环保的有关问题
第一关：多学科基础诊断
任务1　物理＋标准对标
某电热水壶铭牌：额定功率：1 800 W　沸水时间：5 min　声压级：65 dB
烧开一次水的耗电量：_______ kW·h[公式：P(kW)×t(h)]
噪声超标判定：________(选填“是”或“否”，依据GB3096昼间限值55 dB)
【答案】0.15　是
任务2　环境科学溯源：环保风险排查
有害物质 存在电器 环境风险
铅(Pb) 老式CRT电视 土壤污染10年
汞 节能灯管 神经毒性
六价铬 电热水器 致癌物
任务3　经济学建模：旧空调(三级能效)换新(一级能效)
年省电量＝制冷量××使用小时
(旧EER＝3.2，新EER＝4.5，制冷量3 500 W，年用400 h)
年节电约为________ kW·h(答案精确到个位)。
注：EER是空调的能效比。
【答案】126
第二关：碳足迹核算(环境科学＋经济学)
任务1　电费账单分析
[上月用电数据]
峰电：150度(1.2元/度)　谷电：80度(0.4元/度)。
待机耗电：占总用电12%。
浪费金额：________元(公式：总电费×待机占比)。
【答案】25.44
任务2　碳汇补偿方案
[碳排放公式]CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度
上月总排碳：________ kg。
碳中和方案：种________棵樟树(每棵年固碳10 kg)。
创新设计：用碳足迹APP监测实时排碳。
【答案】180.55　18
【解析】碳排放公式：CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度。
上月总用电量为230度，
因此上月总排碳＝230度×0.785 kg/度＝180.55 kg。
碳中和方案(种樟树，每棵年固碳10 kg)：
为了补偿上月碳排放，需要樟树在一年内吸收180.55 kg碳。每棵樟树年固碳10 kg，因此，需要樟树数量＝＝18.055棵。
考虑到树木固碳的持续性，建议种18棵樟树(取整，实际可根据碳汇项目要求调整)。
第三关：可持续方案设计
任务1　家庭微电网设计
[用电器集群]
必需负载：冰箱(24 h)＋路由器(24 h)。
可调负载：空调(晚上6点至10点)＋洗衣机(谷电时段)。
1．硬件方案：安装能源路由器实现分时供电。
2．软件方案：设置谷电时段的智能插座定时。
3．行为干预：制定“26 ℃节能公约”。
任务2　社区节能方案设计
1．痛点分析：老旧小区________(选填“高能耗”或“低能耗”)电器占比大。
2．技术方案。
政府补贴换新→目标：________(选填“提高”或“降低”)能效等级。
建立电子垃圾回收站(处理有害物质)。
3．经济模型。
投资回收期＝购置成本/年节电收益
假设新空调3 000元，年省电500度→回收期________年。
【答案】1.高能耗　2.提高　3.6　跨学科实践　探索家用电器节能和环保的有关问题
第一关：多学科基础诊断
任务1　物理＋标准对标
某电热水壶铭牌：额定功率：1 800 W　沸水时间：5 min　声压级：65 dB
烧开一次水的耗电量：_______ kW·h[公式：P(kW)×t(h)]
噪声超标判定：________(选填“是”或“否”，依据GB3096昼间限值55 dB)
任务2　环境科学溯源：环保风险排查
有害物质 存在电器 环境风险
铅(Pb) 老式CRT电视 土壤污染10年
汞 节能灯管 神经毒性
六价铬 电热水器 致癌物
任务3　经济学建模：旧空调(三级能效)换新(一级能效)
年省电量＝制冷量××使用小时
(旧EER＝3.2，新EER＝4.5，制冷量3 500 W，年用400 h)
年节电约为________ kW·h(答案精确到个位)。
注：EER是空调的能效比。
第二关：碳足迹核算(环境科学＋经济学)
任务1　电费账单分析
[上月用电数据]
峰电：150度(1.2元/度)　谷电：80度(0.4元/度)。
待机耗电：占总用电12%。
浪费金额：________元(公式：总电费×待机占比)。
任务2　碳汇补偿方案
[碳排放公式]CO2排放量＝用电量×0.785 kg/度
上月总排碳：________ kg。
碳中和方案：种________棵樟树(每棵年固碳10 kg)。
创新设计：用碳足迹APP监测实时排碳。
第三关：可持续方案设计
任务1　家庭微电网设计
[用电器集群]
必需负载：冰箱(24 h)＋路由器(24 h)。
可调负载：空调(晚上6点至10点)＋洗衣机(谷电时段)。
1．硬件方案：安装能源路由器实现分时供电。
2．软件方案：设置谷电时段的智能插座定时。
3．行为干预：制定“26 ℃节能公约”。
任务2　社区节能方案设计
1．痛点分析：老旧小区________(选填“高能耗”或“低能耗”)电器占比大。
2．技术方案。
政府补贴换新→目标：________(选填“提高”或“降低”)能效等级。
建立电子垃圾回收站(处理有害物质)。
3．经济模型。
投资回收期＝购置成本/年节电收益
假设新空调3 000元，年省电500度→回收期________年。

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