KittyBud – Ανακυκλώνουμε νερό στις δημόσιες τουαλέτες – Πανελλήνιος Διαγωνισμός Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση

Χωρίς νερό δεν μπορούμε να ζήσουμε. Δυστυχώς το νησί μας, η Ρόδος υποφέρει από την έλλειψη νερού. Πολύ συχνά έχουμε διακοπές στην υδροδότηση ειδικά κατά την καλοκαιρινή περίοδο οπότε και διπλασιάζονται οι κάτοικοι του νησιού λόγω τουρισμού.

Σκεφτήκαμε, λοιπόν, να σχεδιάσουμε μια κατασκευή με την οποία εξοικονομούμε νερό κατά την χρήση των δημόσιων τουαλετών. Το νερό από το νιπτήρα θα χρησιμοποιείται για το καζανάκι της τουαλέτας. Παράλληλα, για λόγους προστασίας της υγείας, δεν θα υπάρχει κουμπί στο καζανάκι αλλά αισθητήρας απόστασης ο οποίος θα το ενεργοποιεί.

Εκπαιδευτικοί στόχοι του έργου:

Καλλιέργεια ικανότητας επίλυσης προβλημάτων.
Ανάπτυξη κριτικής και αλγοριθμικής σκέψης.
Εξοικείωση με κατασκευές αυτοματισμού.
Ενίσχυση της υπευθυνότητας των μαθητών σε θέματα εξοικονόμησης φυσικών πόρων και βιωσιμότητας.
Καλλιέργεια ομαδικότητας και συνεργασίας.

Σενάριο λειτουργίας μηχανισμού:

Το νερό που χρησιμοποιείται στο νιπτήρα των τουαλετών, φιλτράρεται και φεύγει σε μια δεξαμενή συγκέντρωσης νερού. Τα σκουπιδάκια που μπορεί να υπάρχουν φεύγουν κανονικά στην αποχέτευση ενώ το υπόλοιπο νερό χρησιμοποιείται στο καζανάκι. Εάν η δεξαμενή είναι γεμάτη, τότε το νερό, μέσω υπερχείλισης και δεύτερου αγωγού που έχει τοποθετηθεί ψηλότερα, φεύγει στην αποχέτευση.

Ο χρήστης της τουαλέτας ενεργοποιεί το καζανάκι περνώντας το χέρι του μπροστά από έναν αισθητήρα απόστασης υπερήχων. Μόλις ενεργοποιηθεί ο αισθητήρας, περιστρέφεται ένας servo κινητήρας, ανοίγοντας την παροχή προς τη λεκάνη της τουαλέτας για 5 δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, ο servo κινητήρας επιστρέφει στην αρχική θέση και ενεργοποιείται η αντλία για 2 δευτερόλεπτα μεταφέροντας νερό στο καζανάκι από τη δεξαμενή συγκέντρωσης νερού.

Προγραμματισμός:

Ο προγραμματισμός πραγματοποιήθηκε στο Arduino ΙDE. Για τις αρχικές δοκιμές, ο μηχανισμός σχεδιάστηκε και προγραμματίστηκε στο Tinkercad και το Mind+ (με χρήση της επέκτασης stem-education-stemext2405400-thirdex-V2.1.7).

Τo αρχείο του κώδικα που χρησιμοποιήθηκε υπάρχει στο αποθετήριο του έργου:

https://github.com/iliana-gian/KittyBud25/blob/main/Code

Προβλήματα που προέκυψαν:

Στεγανοποίηση. Δυστυχώς σε ορισμένα σημεία της κατασκευής όπου το λάστιχο ενωνόταν με τη δεξαμενή, παρά τις προσπάθειες της ομάδες, υπήρχε μικρή διαρροή. Γι’ αυτό και στο βίντεο δεν υπάρχει μεγάλη διάρκεια ή ροή νερού.
Σταθεροποίηση του servo κινητήρα. Για να κλείνει όσο το δυνατό καλύτερα οι τρύπες, έπρεπε ο servo να είναι πολύ καλά σταθεροποιημένος. Αποδείχτηκε μεγάλη πρόκληση.