Περιγραφή προβλήματος και ανάλυση της ιδέας – πρότασης για λύση του
Σε παγκόσμιο επίπεδο το πόσιμο νερό είναι ένα αγαθό που χρήζει προστασίας . Σε μεγάλες περιοχές στον πλανήτη (π.χ. Αφρική) οι ποσότητες του πόσιμου νερού είναι ελάχιστες. Σήμερα θεωρείται δεδομένο σε όλο τον κόσμο ότι η σπατάλη του πόσιμου νερού πρέπει να αποφεύγεται. Στην χώρα μας σε πολλές περιοχές, όπως είναι τα νησιά μας, το πόσιμο νερό είναι πολύτιμο. Ιδιαίτερα στα τουριστικά νησιά τους καλοκαιρινούς μήνες ο πληθυσμός τους πολλαπλασιάζεται λόγω του τουρισμού, και άρα οι ανάγκες τόσο για πόσιμο νερό, όσο και για την καθημερινή υγιεινή αυξάνονται. Γι’ αυτό επιβάλλεται να χρησιμοποιηθούν διάφοροι τρόποι προμήθειας του. Τέτοιοι τρόποι είναι οι λιμνοδεξαμενές συλλογής βρόχινου νερού, οι γεωτρήσεις, η αφαλάτωση του θαλασσινού νερού ακόμα και η μεταφορά του με πλοία. Σε αυτές τις περιπτώσεις, απαιτείται ενέργεια (ηλεκτρική, ντίζελ) για την παραγωγή του νερού και την μεταφορά του. Αλλά και σε όλη τη χώρα το νερό για να μπορέσει να τροφοδοτήσει οικίες, καταστήματα, ξενοδοχεία κ.α., αν δεν έρχεται με φυσική ροή από υψηλότερο μέρος, πρέπει να μεταφερθεί και να ανέβει στο απαραίτητο ύψος με ηλεκτρικές αντλίες, άρα να καταναλώσουμε ενέργεια, για να έχει ικανοποιητική πίεση. Η ιδέα μας είναι να παρέμβουμε στη διαδρομή του ελαφρώς χρησιμοποιημένου νερού (υγιεινή χεριών, σώματος, κουζίνας και πλυντήριο) ,πριν αυτό καταλήξει στην αποχέτευση. Δηλαδή να συλλέξουμε το χρησιμοποιημένο νερό και να το χρησιμοποιήσουμε ξανά στην τουαλέτα της οικίας ή του ξενοδοχείου τροφοδοτώντας με αυτό το καζανάκι της τουαλέτας. Αν ένα καζανάκι χωρητικότητας 5 λίτρων ενός δωματίου ξενοδοχείου τριών ατόμων χρησιμοποιηθεί για παράδειγμα 20 φορές την ημέρα και το ξενοδοχείο έχει 100 δωμάτια μπορούμε να εξοικονομήσουμε 10.000 λίτρα πόσιμου νερού κάθε μέρα. Άρα πιστεύουμε ότι γίνεται αντιληπτό ότι με αυτόν τον τρόπο θα εξοικονομήσουμε μεγάλες ποσότητες πόσιμου νερού, αλλά και ενέργειας. Η λειτουργία της κατασκευής περιληπτικά είναι ως εξής. Μόλις γίνει χρήση νερού στο νιπτήρα, αρχίζει να γεμίζει το δοχείο συλλογής του χρησιμοποιημένου νερού. Όταν αυτό φτάσει σε προκαθορισμένο ύψος, η ηλεκτρική αντλία αρχίζει να το στέλνει στην κεντρική δεξαμενή. Με το που αποκτήσει ικανή ποσότητα νερού αν το καζανάκι χρειάζεται νερό η βαλβίδα πόσιμου νερού προς το καζανάκι κλείνει και ανοίγει η βαλβίδα τροφοδοσίας του από τη δεξαμενή ανακύκλωσης. Μόλις η δεξαμενή γεμίσει, ο αισθητήρας απόστασης δίνει εντολή στο ρελέ της αντλίας να σταματήσει αυτή να λειτουργεί και ένα πράσινο led ανάβει. Αν η δεξαμενή αδειάσει η ηλεκτρική βαλβίδα του ανακυκλούμενου νερού κλείνει και ανοίγει η βαλβίδα του πόσιμου νερού προς το καζανάκι. Όταν το καζανάκι χρειάζεται νερό ανάβει ένα κόκκινο LED. Ο έλεγχος του συστήματος γίνεται μέσω ενός Arduino. Είσοδοι στο Arduino είναι οι αισθητήρες απόστασης με υπέρηχους και έξοδοι είναι τα ρελέ της αντλίας και των βαλβίδων καθώς και τα κάποια led . Για να υλοποιηθεί η ιδέα, χρησιμοποιήθηκαν:
- Arduino MEGA2560 €14,11
- 3× solenoid ηλεκτροβάνες – ¾” 12V €24,18
- 2× αντλίες 12V €21,60
- 5× 5V 1-CHANNEL OPTOCOUPLER ρελέ για arduino €10,10
- Μπαταρία B&P – BATTERY 12V 7AH €12,10
- 4× αισθητήρες απόστασης HY-SRF05 €8,04
- 1 RGB led common cathode €0,20
- Σερβοκινητήρας MG90S €5,23
- MB-102 breadboard €3,63
- Jumper cables M/M €3,50
- Jumper cables M/F €4,00
- Αντιστάσεις €2,10
- Κουμπί €0,50
- 3× 1N4004 diode €0,70
- Πλαστικές γωνίες Φ16 για την ένωση και την αλλαγή γωνίας των σωληνώσεων €0,80
- Μούφες ½ ” στον πάτο των δοχείων για να συνδεθούν οι σωλήνες €7,50
- Ακροφύσιο για λάστιχο ποτίσματος ½ ” για την ένωση της κάθε ηλεκτροβάνας με τις σωληνώσεις €12,00
Σύνολο €130,29
Το έργο αυτό είναι μια δημιουργία των μαθητών
Μουντάκη Μαρία
Τσουρουνάκης Αρτέμιος
του 1ου Γυμνασίου Κισσάμου Χανίων
Οι υπεύθυνοι εκπαιδευτικοί ήταν οι:
Μουντάκης Δημήτριος (ΕΠΑΛ Κισσάμου)
Λεντάρης Αλέξης (1ο Γυμνάσιο Κισσάμου)
Μπορείτε να δείτε τα βίντεο με την παρουσίαση και περιγραφή του έργου μας ΕΔΩ.
Αναλυτική περιγραφή του έργου, βήματα υλοποίησης, λεπτομέρειες στο PDF αρχείο που βρίσκεται ΕΔΩ.