Στέγη Επιστημών Ερμιονίδας
Η Ομάδα μας:
- Παναγιώτης Βούλγαρης
- Ανδρέας Μπίμπας
- Αλέξανδρος Καμπούρης
- Κατιάνα Γκίκα
Επισκεφτείτε το github μας για περισσότερες λεπτομέρειες.
Αντικείμενο της εργασίας μας, είναι η κατασκευή μίας ενεργειακά αυτόνομης κατοικίας χρησιμοποιώντας όσον το δυνατόν περισσότερα ανακυκλώσιμα ή φιλικά προς το περιβάλλον υλικά.
Κατηγορίες που προσεγγίζει η εργασία μας είναι:
- Εξοικονόμηση ενέργειας
- Βελτίωση της αποδοτικότητας χρήσης πόρων μέσω της ενίσχυσης τη την αποτελεσματικής χρήσης της ενέργειας, του νερού και άλλων εισροών υλικών
- Πράσινη παραγωγή ενέργειας
- Πράσινη διαχείριση νερού
- Πράσινη κουλτούρα και κοινωνική ευαισθησία
- Αειφορία και νέες τεχνολογίες στην ενέργεια
Η κατοικία που δημιουργήσαμε κατασκευάστηκε με την τεχνική cob. Είναι μία μέθοδος δόμησης και τη βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής, δύο πρακτικές που έχουν σαν αποτέλεσμα την εξοικονόμηση πόρων και ενέργειας, η πρώτη στην φάση της κατασκευής μιας κατοικίας ενώ η δεύτερη στην διατήρηση σταθερών συνθηκών διαβίωσης σε αυτήν. Και οι δύο καταλήγουν σε τεράστιο περιβαλλοντολογικό αλλά και οικονομικό όφελος.
Προκειμένου να κατανοήσουμε την τεχνική της κατασκευής ήρθαμε σε επαφή με την εταιρεία «Βιώσιμη Ανάπτυξη Κοιν.Σ.Επ» και μας παραχώρησε συνέντευξη εξηγώντας μας τα στάδια κατασκευής μιας κατοικίας με τη τεχνική cob.
(Ευχαριστούμε θερμά τον κ. Κωνσταντίνο Κοντομάνο)
1. Η πορεία της κατασκευής του σπιτιού
Αρχικά κατασκευάσαμε ένα σκελετό για το κτήριο από κλαδιά μουριάς.
Στη συνέχεια ανακατέψαμε νερό και αργιλικό χώμα προκειμένου να παρασκευάσουμε πηλό τον οποίο στοιβάξαμε γύρω από το σκελετό.
Τέλος η στέγη του σπιτιού δημιουργήθηκε με ξύλο μουριάς, άχυρο και λίγο ανακυκλωμένο χαρτόνι.
2. Ο εξοπλισμός
Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή ήταν ο παρακάτω:
| A/A | Περιγραφή | Ποσότητα | Τιμή / Τεμ. € |
|---|---|---|---|
| 1 | Arduino Uno | 1 | 26.80 |
| 2 | Sunflower: Solar Power Manager 5V | 1 | 13 |
| 3 | 6V 1.1W 200mA Solar Power Panel Poly Cell | 2 | 6 |
| 4 | Οθόνη Liquid Display 16×2 | 1 | 8 |
| 5 | Αισθητήρας LM36 | 1 | 4 |
| 6 | Ανεμιστήρες υπολογιστών | 2 | Από παλιά pc (χωρίς κόστος) |
| 7 | Αντιστάσεις 220Ω | 2 | 0.05 |
| 8 | Μετατροπέας AC/DC-DC Step-Down 5V 1.5A | 2 | 2.90 |
| 9 | LED Διάφανο 5mm Λευκό | 5 | 0.2 |
| 10 | Διάφορα καλώδια | ||
| 11 | EasyPrint PLA Filament 1.75mm – 1kg – White | 1 | 29 |
| 12 | Power Bank 10000mAh | 1 | 20 |
| 13 | Κόντρα πλακέ για τη βάση 50×70 εκ | 1 | 8 |
| 14 | Τεχνητό γρασίδι για τη βάση | 1 | 10 |
| 15 | Σωλήνας πλαστικός για την ανεμογεννήτρια | 1 | δωρεάν |
| 16 | Σωλήνας πλαστικός για τον καταρράκτη | 1 | δωρεάν |
| 16 | Διάφορα, χρώματα, κόλλες κλπ | 1 | 15 |
3. Ηλεκτρονική κατασκευή.
Βασικός στόχος της ηλεκτρονικής κατασκευής είναι να παρέχουμε ρεύμα μόνο από εναλλακτικές μορφές. Αρχικά αναζητήσαμε πληροφορίες στο διαδίκτυο πως θα μπορούσαμε να αντιστρέψουμε έναν ανεμιστήρα υπολογιστή προκειμένου η περιστροφή του να παράγει ρεύμα. Διαπιστώσαμε ότι είναι εφικτό με κάποια μικρή αλλαγή στην συνδεσμολογία.
Από τα πειράματά μας επίσης, διαπιστώσαμε ότι η τάση συνήθως δεν είναι σταθερή και επομένως απαιτείται αρχικά κάθε κινητήρας αλλά και τα φωτοβολταϊκά να συνδεθούν σε κατάλληλα κυκλώματα σταθεροποίησης ώστε να οδηγήσουμε 5V στο power bank μας.
Για την υδροηλεκτρική ενέργεια κατασκευάσαμε ένα μικρό καταρράκτη όπου το νερό πέφτει πάνω σε τροχό (σχεδιάστηκε στο tinkercad και εκτυπώθηκε σε 3d εκτυπωτή). Το νερό που χρησιμοποιήσαμε για την ροή αυτή ανακυκλώνεται με μικρή αντλία ενυδρείου.
Προκειμένου να συνδέσουμε τις τρεις πηγές χρησιμοποιήσαμε πειραματικά το πρόγραμμα tinkercad το οποίο μας βοήθησε να κάνουμε τις μετρήσεις μας και αποφασίσαμε να συνδέσουμε παράλληλα τις τρεις πηγές. Το πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης είναι ότι θα έχουμε σταθερά 5V και αυξημένο ρεύμα (που είναι το άθροισμα των τριών πηγών).
Όλες οι πηγές τελικά συνδέονται σε κοινό καλώδιο παράλληλα όπου καταλήγει σε power bank προκειμένου να τροφοδοτεί σταθερά με ενέργεια την κατοικία.
Καταναλώσεις
Η συγκεκριμένη εργασία αφορά την παραγωγή ενέργειας σε κατοικία παρόλα αυτά δημιουργήσαμε καταναλώσεις για να δούμε πως λειτουργεί το σύστημα μας. Συγκεκριμένα:
- Εσωτερικά της κατοικίας τοποθετήσαμε φωτισμό led αποτελούμενο από 4 led 5mm που τροφοδοτούνται και ρυθμίζονται από Arduino Uno.
- Εσωτερικά της κατοικίας τοποθετήσαμε αισθητήρα θερμοκρασίας περιβάλλοντος lm36 το οποίο επιστρέφει στην αναλογική είσοδο A0 του Arduino τις τιμές τις θερμοκρασίας εντός της κατοικίας.
- Τοποθετήσαμε εξωτερικό φωτισμό σε κολόνα που σχεδιάσαμε στο tinkercad και στη συνέχεια τυπώσαμε σε 3d εκτυπωτή.
Κύκλωμα
