Η ΟΜΑΔΑ ΜΑΣ
Είμαστε η ομάδα Roboteam_Kalymnos του 2ου Γυμνασίου Καλύμνου. Συνεχίζουμε το έργο μας από τον προηγούμενο διαγωνισμό, γιατί λόγω της πανδημίας δεν μπορέσαμε να το ολοκληρώσουμε.
Η ομάδα μας αποτελείται από τους μαθητές:
Γεωργία Μηνιώτη, Ελένη Τηλιακού, Αρμέλα Τρεπσενίστι και Ντανιέλ Τρεπσενίστι με βοηθούς καθηγητές τον κ. Νικόλαο Σταματόπουλο και Γεωργία Τσιριγώτη. Στην προσπάθειά μας αυτή είχαμε πολύ μεγάλη βοήθεια από τους γονείς μας και ιδιαίτερα τον κ. Ιωάννη Μηνιώτη.
Η ομάδα μας πέρασε από διάφορα στάδια συνεργασίας (αλλά και καυγάδων) μέχρι να βρεθούν οι ισορροπίες και να κατανεμηθούν οι ρόλοι. Όλοι μας περάσαμε από διάφορα πόστα αλλά διακριθήκαμε κυρίως στους εξής τομείς:
Η Γεωργία, βασική συνεισφορά στον κώδικα, ο Ντανιέλ στις κολλήσεις, η Ελενίτσα στην προετοιμασία των καλωδίων και στο καλλιτεχνικό κομμάτι και η Αρμέλα στην κατασκευή των κυκλωμάτων.
Η ΙΔΕΑ
Στο δημοτικό γήπεδο Καλύμνου λειτουργεί μια εξωτερική πισίνα, η οποία δεν είναι θερμαινόμενη. Επειδή δεν είναι και κλειστή η λειτουργία της πισίνας περιορίζεται στους καλοκαιρινούς μήνες και έως τον Νοέμβρη. Αυτό σημαίνει πως οι αθλητές κολύμβησης πρέπει να διακόπτουν την προπόνησή τους για μια μεγάλη περίοδο.
Εμείς θα θέλαμε η πισίνα μας να λειτουργεί όλο τον χρόνο και γι αυτό προσπαθήσαμε να βρούμε λύσεις που θα μείωναν τα έξοδα λειτουργίας της και, χρησιμοποιώντας την ηλιακή ενέργεια, θα την έκαναν πιο λειτουργική σύμφωνα με τη δική μας άποψη (αυτόματος έλεγχος τερματισμού). Κι ακόμη, πιο εξυπηρετική για κοινό και αθλητές, με την δυνατότητα φόρτισης των κινητών των επισκεπτών της.
Για να κάνουμε την πισίνα μας λειτουργική όλο τον χρόνο σκεφτήκαμε τα εξής:
1. Λόγω της μεγάλης ηλιοφάνειας στο νησί μας (ακόμα και τον χειμώνα είναι σπάνιες οι μέρες χωρίς ήλιο) θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε την ηλιακή ενέργεια για τη θέρμανση νερού σε ένα boiler. Το ζεστό νερό μπορεί να εισέρχεται μέσω ενός συστήματος στην πισίνα και να το διατηρεί σε σταθερή θερμοκρασία. Αν η τιμή της θερμοκρασίας του νερού ανεβαίνει πάνω από μια τιμή (η θερμοκρασία θα ελέγχεται με ένα θερμίστορ), θα σταματά η ροή.
2. Στον χώρο αναμονής της πισίνας θα υπάρχει σύστημα φόρτισης των κινητών με φωτοβολταϊκά που θα ακολουθούν στην κίνησή του τον ήλιο. Ο έλεγχος της πορείας του φωτοβολταϊκού γίνεται με δύο ldr δεξιά κι αριστερά και η κίνησή του ελέγχεται με ένα servo.
3. O τερματισμός στην πισίνα ελέγχεται με σύστημα φωτοαντιστάσεων που φωτίζονται με leds και όταν το φως τους διακοπεί από το χέρι του νικητή, εμφανίζεται ο αριθμός της γραμμής που κολυμπάει ο νικητής πάνω σε μια οθόνη lcd.
Για τη δική μας κατασκευή χρησιμοποιήσαμε κυρίως υλικά προς ανακύκλωση, όπως πλάκες τοστιέρας, leds από οικιακή λάμπα προς ανακύκλωση, φελιζόλ από εμπορικές συσκευασίες κτλ.
ΤΑ ΥΛΙΚΑ
Τα υλικά που χρειαστήκαμε είναι κυρίως:
arduino uno
leds
photoresistors
οθόνη LCD
High Torque MG996R Servo Tower Pro Motor Metal Gear
Mini DC 2.5~5.5V to USB Socket DC 5V Step-up Boost Power Supply
2 μικρά solar panel
καλωδιάκια
μπαταρία 9V
Battery Clip
και κυρίως υλικά προς ανακύκλωση, όπως πλάκες τοστιέρας, leds από οικιακή λάμπα προς ανακύκλωση, φελιζόλ από εμπορικές συσκευασίες κ.α.
ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
Για την υλοποίηση της κατασκευής μας ξεκινήσαμε αρχικά από την κατασκευή του ηλιακού πάνελ που παρακολουθεί την κίνηση του ήλιου, ώστε να έχουμε καλύτερη απόδοση. Η κατασκευή αυτή χρησιμοποιεί δύο φωτοαντιστάσεις που η διαφορά φωτισμού που αντιλαμβάνονται, ενεργοποιεί (με το κατάλληλο πρόγραμμα) ένα servo motor. Τα ηλιακά πάνελ στρέφονται ώστε να φωτίζονται καλύτερα και να αυξάνει η ενεργειακή τους απόδοση. Με την ηλιακή ενέργεια τροφοδοτούμε ένα Mini DC 2.5~5.5V to USB Socket DC 5V Step-up Boost Power Supply που είναι διαθέσιμο για τη φόρτιση κάποιου κινητού. Στην πραγματικότητα, διαπιστώσαμε ότι η ενέργεια που παίρνουμε από τα πάνελ αυτά δεν επαρκεί ακριβώς για τη φόρτιση του κινητού, αλλά η βασική ιδέα είναι αυτή που περιγράψαμε. Απλά χρειαζόμαστε μεγαλύτερα πάνελ.
Η τεχνολογία που χρησιμοποιήσαμε στηρίχθηκε στον μικροελεγκτή arduino uno και διάφορους αισθητήρες και servo που συνεργάζονται με αυτό. Έτσι χρησιμοποιήσαμε φωτοαντιστάσεις για τον έλεγχο του φωτισμού του χώρου της πισίνας, για την παρακολούθηση της πορείας του ήλιου από το φωτοβολταϊκό που χρησιμοποιήσαμε και για τον τερματισμό στον αγώνα.
Οθόνη lcd με σύνδεση i2c για την αναγραφή του νικητή.
Servo motor για τον έλεγχο της κίνησης του φωτοβολταϊκού
Και τέλος χρησιμοποιήσαμε το arduino ide για τον προγραμματισμό.
Εννοείται πως χρειάστηκε να κάνουμε πολλές κολλήσεις κι έτσι μάθαμε όλες και όλοι να χειριζόμαστε το κολλητήρι με άνεση όπως και το κοφτάκι για το ξεγύμνωμα καλωδίων.
Κατόπιν αρχίσαμε να κατασκευάζουμε την πισίνα μας:
Περισσότερα για την κατασκευή μας εδώ:
https://photos.app.goo.gl/pgDv4M1uLZrYuUWz6
Ο αντίκτυπος στην τοπική μας κοινότητα πιστεύουμε πως θα είναι σημαντικός.
Αρχικά θα μπορεί να λειτουργεί η πισίνα στο δημοτικό κολυμβητήριο σχεδόν όλο τον χρόνο με μειωμένα έξοδα. Έτσι δε θα χρειαστεί να διακόπτουν την προπόνησή τους οι αθλητές και άρα θα αρχίσουμε να έχουμε και συμμετοχές σε πανελλήνιους αγώνες κολύμβησης.
Δίνουμε ένα μήνυμα στην τοπική κοινωνία για τη στροφή προς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τεχνολογικές εφαρμογές της όπως το σύστημα φόρτισης κινητών, που μπορεί να επεκταθεί και σε πιο μακρινές αναξιοποίητες ακόμα παραλίες του νησιού μας ή και σε σταθμούς αναρριχητικούς.
Κι ένα δεύτερο μήνυμα για τη χρήση υλικών, που αντί να πεταχθούν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορες κατασκευές.
Δουλέψαμε πάρα πολύ για αυτό το έργο. Κάναμε δοκιμές, σχέδια, αλλαγές σχεδίων, αλλαγή στην πορεία μας γιατί ξαφνικά ανακαλύπταμε κάτι καινούριο ή ότι κάτι δεν ήταν πρακτικά αξιοποιήσιμο.
Χαρήκαμε πάρα πολύ που τον έναν από τους τρεις κώδικες (ledphotoresistorFINAL) τον δημιουργήσαμε σχεδόν μόνοι μας.
ΠΗΓΕΣ