Jump to navigation
Ομάδα: Ζέκου Κατερίνα, Καρά Τολγά, Καλτσίδου Ελισάβετ
Με την ομάδα μας αποφασίσαμε να κατασκευάσουμε ένα αντιπλημμυρικό σύστημα για τα υπόγεια των σπιτιών και πολυκατοικιών.
Για την κατασκευή μας φτιάξαμε μία προσομοίωση υπογείου που διαθέτει μία δεξαμενή στην οποία συγκεντρώνεται το νερό καθώς και μία αντλία που το απομακρύνει από αυτή όταν η στάθμη ανεβεί σε προκαθορισμένο επίπεδο, που ορίσαμε εμείς προγραμματίζοντας κατάλληλα την πλακέτα Arduino.
Κάθε χειμώνα, όταν βρέχει, συγκεντρώνεται αρκετό νερό στα υπόγεια πολλών σπιτιών της πόλης μας με αποτέλεσμα αυτά να πλημμυρίζουν και με συνέπειες την καταστροφή περιουσιών (π.χ. πράγματα που φυλάσσονται στις υπόγειες αποθήκες-κυρίως στις πολυκατοικίες) και την εμφάνιση υγρασίας - και ίσως μούχλας - στους τοίχους των σπιτιών. Σκεφτήκαμε, λοιπόν, πως μια τέτοια κατασκευή θα καταπολεμούσε ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι κάτοικοι της πόλης μας! Συνήθως έχουμε εισροή βρόχινων υδάτων στο υπόγειο μιας οικοδομής μετά από αρκετές ώρες βροχής. Δυστυχώς, κανένα υπόγειο δεν είναι απόλυτα στεγανό.
Για να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα οι ένοικοι, φτιάχνουν ένα μικρό φρεάτιο στο πάτωμα του υπογείου όπου καταλήγουν τα νερά που μπαίνουν στο υπόγειο από τους τοίχους και το πάτωμα. Μέσα στο φρεάτιο αυτό (που είναι περίπου 40Χ40cm) έχουν τοποθετημένη μια μικρή αντλία τύπου «θερμός» με ενσωματωμένο πλωτήρα-διακόπτη για να αναβοσβήνει το μοτέρ ανάλογα με το αν υπάρχει νερό στο φρεατιο ή όχι. Η αντλία έχει στην έξοδό της ένα σωλήνα που οδηγεί το νερό εκτός του κτηρίου και μπορείτε να δείτε ένα παράδειγμα στην παρακάτω εικόνα.
Αφού ρωτήσαμε τον διαχειριστή πως θα ήταν καλύτερο να χειριστεί κάποιος το πλημμύρισμα ενός υπογείου πολυκατοικίας, αποφασίσαμε να κάνουμε ένα αυτόματο σύστημα που να μη χρησιμοποιεί κινητά μέρη για να ανιχνεύσει τη στάθμη του νερού!
Τα τυπικά συστήματα με αντλία έχουν ένα πλωτήρα (τη λεγόμενη «φούσκα» που έχει μέσα αέρα, μια μεταλλική μπίλια και μεταλλικές επαφές. Όταν ο πλωτήρας είναι σε θέση «επίπλευσης», δηλαδή όταν γεμίσει με νερό το φρεάτιο στο οποίο είναι τοποθετημένος, ενεργοποιεί την αντλία νερού. ¨Οταν ο πλωτήρας είναι σε θέση «κρεμασμένου», δηλαδή όταν αδειάσει από το νερό το φρεάτιο, σταματάει την αντλία. Αυτό το απλό σύστημα λειτουργεί βέβαια αλλά με τον καιρό και τις συνεχείς αλλαγές θέσης του πλωτήρα, το καλώδιο μέσα κόβεται, ή το πλαστικό σχίζεται και μπαίνει νερό μέσα οπότε το σύστημα αχρηστεύεται. Εμείς σκεφθήκαμε να αντικαταστήσουμε τον πλωτήρα με επαφές μέσα στο νερό (απλά σύρματα) που να ανιχνεύουν τη στάθμη του νερού και να ανάβουν και να σβήνουν την αντλία νερού.
Με τη βοήθεια του καθηγητή μας, αποφασίσαμε τον τρόπο με τον οποίο θα υλοποιούσαμε αυτό το πρότζεκτ. Έπειτα, σχεδιάσαμε μία μακέτα ενός υπογείου καθώς και ένα ηλεκτριονικό και ηλεκτρικό κύκλωμα για την λειτουργία της αντλίας.
Για την κατασκευή αυτή χρησιμοποιήσαμε Arduino, κάποια ακόμη ηλεκτρονικά εξαρτήματα και μία μικρή αντλία νερού, ενώ το «υπόγειο» κατασκευάστηκε από κομμάτια φελιζόλ και ένα πλαστικό μπουκάλι νερού.
Μέχρι να καταλήξουμε στην τελική καλή λειτουργία της κατασκευής, πειραματιστήκαμε αρκετά χρησιμοποιώντας φωτάκια led (για την ένδειξη στάθμης του νερού και τη λειτουργία του μοτέρ) και πλαστικά ποτηράκια (αντί του φρεατίου). Όσον αφορά το πρόγραμμα του arduino που χρησιμοποιούμε, δουλέψαμε αρκετά μέχρι να καταλήξουμε στο τελικό αποτέλεσμα αποσκοπώντας στην όσο το δυνατόν καλύτερη λειτουργία του κυκλώματος. Πέρα από τα προγραμματιστικά σφάλματα στον πειραματισμό, κάποια προβλήματα εμφανίστηκαν και με την πρώτη αντλία νερού που χρησιμοποιήσαμε για τις δοκιμές γιατί χωρίς να το ξέρουμε, είχε σε επαφή τον ένα πόλο της πηγής με τον άξονά της και τελικά με το νερό (δεν ήταν ηλεκτρικά απομονωμένη από το νερό) και το πρόγραμμα φαινόταν να λειτουργεί απρόβλεπτα.
Τελικά μετά από πολύ έρευνα απομονώσαμε το πρόβλημα και παραγγείλαμε μια νέα αντλία για το μοντέλο μας. Φυσικά δεν περιοριστήκαμε να λειτουργεί μόνο με τη μικρή αντλία και μόνο στη μακέτα μας. Το κύκλωμα είναι έτοιμο να συνδεθεί σε μια πραγματική αντλία πολυκατοικίας, αφού είναι εξοπλισμένη με πλακέτα ρελέ και μάλιστα την χρησιμοποιούμε κι εμείς ήδη στη μακέτα μας. Επόμένως η κατασκευή ήδη λειτουργεί σε πραγματικές συνθήκες, όσον αφορά τις ηλεκτρικές συνδέσεις (ρελέ) και δυνατότητες. Απλά εμείς έχουμε συνδεδεμένη μια μικρή αντλία χαμηλής τάσης αντί μιας κανονικής των 220V. Συνεννοηθήκαμε να εγκαταστήσουμε το σύστημα σε μια πολυκατοικία στο άμεσο μέλλον, σε συννενόηση με το διαχειριστή, ο οποίος δέχθηκε με χαρά την πρότασή μας.
Για την κοινοποίηση των πρότζεκτ μας, δημιουργήσαμε ένα προφίλ στο Instagram όπου δημοσιεύσαμε φωτογραφίες από την πορεία των κατασκευών μας και από μερικές στιγμές της εργασίας μας για την υλοποίησή τους.
Login
