Είμαστε η ομάδα SEE Future από το 1ο ΕΠΑΛ Τρικάλων και δημιουργήσαμε ένα έργο με τίτλο “Έξυπνο σύστημα εξοικονόμησης ενέργειας σχολικής αίθουσας”.
Έρευνα
Ξεκινήσαμε τη μελέτη με την Πράσινη Οικονομία και τον εναρμονισμό των οικονομικών δραστηριοτήτων με την διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος και τη σωστή εξοικονόμηση ενέργειας, ειδικά σε κλειστούς χώρους. Μελετήσαμε την ιδανική μέση θερμοκρασία και υγρασία σε έναν κλειστό χώρο, τις ανεκτές τιμές συγκέντρωσης μικροσωματιδίων (PM2.5 και PM10), διοξειδίου του άνθρακα (CO2), πτητικών οργανικών ενώσεων (tVOC), καθώς και την επίδραση αυτών στον άνθρωπο.
Επίσης δημιουργήσαμε ένα ερωτηματολόγιο για να ανιχνεύσουμε τη γνώμη του κόσμου για όλα αυτά.
Σχεδιασμός
Σχεδιάσαμε ένα σύστημα το οποίο ελέγχει τις συνθήκες που επικρατούν σε μια σχολική αίθουσα και ενεργοποιεί τις κατάλληλες συσκευές με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας. Το κόστος του ανήλθε στα €215.
Συγκεκριμένα, οι αισθητήρες που χρησιμοποιούμε είναι:
- Ένας αισθητήρας Θερμοκρασίας-Υγρασίας DHT11
- Ένας αισθητήρας Particulate Matter PMS5003 για μέτρηση μικροσωματιδίων PM2.5 και PM10
- Ένας αισθητήρας Ποιότητας Αέρα – CCS811 για μέτρηση διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και πτητικών οργανικών ενώσεων (tVOC)
- Μια φωτοαντίσταση για έλεγχο της φωτεινότητας του χώρου
- Ένας αισθητήρας reed switch, για έλεγχο του αερισμού της αίθουσας, δηλαδή αν είναι ανοιχτά ή κλειστά τα παράθυρα.
Ανάλογα με τις τιμές και τα αποδεκτά όρια ατμοσφαιρικής ρύπανσης ενεργοποιούνται οι κατάλληλες συσκευές όταν είναι απαραίτητο με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας και τη διατήρηση των βέλτιστων συνθηκών. Συγκεκριμένα αυτές είναι μια συσκευή καθαρισμού αέρα (air purifier), ένα καλοριφέρ, ένα σύστημα κλιματισμού και ο φωτισμός.
Όλες οι τιμές εμφανίζονται σε μια οθόνη LCD και παράλληλα αποστέλλονται σε μια συσκευή Android με τη χρήση της τεχνολογίας Internet of Things αφού γίνει σύζευξη με Bluetooth.
Εφαρμογή Android
Η εφαρμογή που δημιουργήσαμε για έξυπνες συσκευές Android, έχει μια αρχική οθόνη με ένα κεντρικό μενού, όπου κάποιος μπορεί να μεταβεί σε 2 διαφορετικές οθόνες.
Στην 1η οθόνη εμφανίζονται οι τιμές των αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο. Οι τιμες είναι η συγκέντρωση μικροσωματίδιων διαμέτρου 2.5 και 10 μικρόμετρων, η περιεκτικότητα διοξειδίου του άνθρακα και πτητικών οργανικών ενώσεων στον αέρα, η θερμοκρασία, η υγρασία, η κατάσταση του παραθύρου (ανοικτό-κλειστό) και η κατάσταση του φωτισμού (αναμμένα-σβηστά).
Στη 2η οθόνη μπορεί κάποιος να δει τα αποδεκτά όρια τιμών ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
3D σχεδίαση
Οι συσκευές καθαρισμού αέρα (Αir Purifier), ένα καλοριφέρ, ένα σύστημα κλιματισμού, ένα παράθυρο και ο φωτισμός σχεδιάστηκαν στο TinkerCad και εκτυπώθηκαν στον 3D εκτυπωτή του σχολείου για να τοποθετηθούν στη μακέτα.
GitHub
Η έρευνα, ο σχεδιασμός, το OER, το σχέδιο του κυκλώματος, ο κώδικας Arduino και AppInventor και τα αρχεία stl των αντικειμένων 3D είναι διαθέσιμα στο github στη διεύθυνση https://github.com/1epaltrik/seefuture
