ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ 2 ο ΕΠΑΛ ΚΙΛΚΙΣ 2012-2013 ΤΟΜΕΙΣ : Ηλεκτρονικών Ηλεκτρολόγων ΘΕΜΑ : Τεχνικοοικονομική μελέτη για την θέρμανση των αιθουσών διδασκαλίας του σχολείου με χρήση υπερύθρων.
ΣΚΟΠΟΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ Σκοπός : ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ Βελτίωση του ενεργειακού αποτυπώματος του σχολείου. Αντιμετώπιση προβλημάτων σε πραγματική κατάσταση. Εκμάθηση τρόπου εργασίας, και βημάτων για μια μελέτη. Απόκτηση νέων γνώσεων για τις νέες τεχνολογίες. Ερευνητικά Ερωτήματα : Πόσο αξιόπιστη και ασφαλής είναι η θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία ; Είναι οικονομική ; Είναι αποδοτική ;
Kριτήρια επιλογής θέματος, συσχέτιση με διδασκόμενα μαθήματα, αναμενόμενα μαθησιακά οφέλη Κριτήρια επιλογής θέματος : Το θέμα της θέρμανσης με υπέρυθρη ακτινοβολία είναι σύγχρονο, με άμεσο ενδιαφέρον, με ενδεχόμενη καλή επαγγελματική αποκατάσταση. Η εργασία συσχετίζεται με τα εξής διδασκόμενα μαθήματα : Συστήματα ψηφιακών Κυκλώματα συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Ηλεκτροτεχνία Ι Ηλεκτρικοί Αυτοματισμοί και Στοιχεία Ηλεκτρονικής. Αναμενόμενα μαθησιακά οφέλη : Απόκτηση πραγματικής εμπειρίας. Απόκτηση νέων γνώσεων. Απόκτηση ικανότητας συνεργασίας με άλλους. Απόκτηση σωστών δεξιοτήτων για έρευνα στο διαδίκτυο.
ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΘΗΚΕ Μέθοδος project. Έρευνα στο διαδίκτυο για : Την υπέρυθρη ακτινοβολία. Την θέρμανση με υπέρυθρη ακτινοβολία. Τους κινδύνους που μπορεί να έχει για τον ανθρώπινο οργανισμό, Την εύρεση της οικονομικότερης, αποτελεσματικής και ποιοτικής λύσης (εταιρίες). Πρακτικό μέρος : Μέτρηση αιθουσών διδασκαλίας (τ.μ). Σχεδίαση κυκλώματος. Βελτίωση απόδοσης μέσω αυτοματισμών. Κατασκευή δοκιμαστικού κυκλώματος σε μία αίθουσα. Αξιολόγηση συστήματος.
ΑΝΑΜΕΝΟΜΕΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Απόκτηση ρεαλιστικής επαγγελματικής εμπειρίας. Να κατανοήσουν ότι ή έρευνα στο διαδίκτυο σήμερα είναι σημαντική. Απόκτηση ενδιαφέροντος για επαγγελματική αποκατάσταση ανακαλύπτοντας τις νέες τεχνολογίες. Σύνδεση με την ειδικότητα τους. Απόκτηση ικανότητας συνεργασίας με διαφορετικά άτομα, χαρακτήρες, και επαγγέλματα.
ΟΜΑΔΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ομάδα 1. Πιστόπουλος, Χειμωνίδης, Αναστασιάδης Ομάδα 2. Κατής, Ταχτσίδης, Ιγνατιάδης, Αθανασόπουλος Ομάδα 3. Εμμανουηλίδης Κιοσσές, Καραφουλίδης Ομάδα 4. Ελέζι, Τοπαλίδης, Μουρατίδης, Γκεγκπρίφτη 1) Τι είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία, εξήγηση, σχεδιαγράμματα, επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. 2) Θέρμανση με υπέρυθρες, αρχές λειτουργίας, πλεονεκτήματα 3) Σύγκριση τιμών και προδιαγραφών, τύποι συστημάτων 4) Εταιρίες που δραστηριοποιούνται στο χώρο, ιστοσελίδας, στοιχεία επικοινωνίας, video εικόνες 5) (Κοινό Θέμα) Μελέτη εγκατάστασης αίθουσας, προτεινόμενη λύση, τύπος σώματος, ισχύς, κόστος, σύγκριση με συμβατικούς τρόπους θέρμανσης κτλ..
Μέσο εργασίας Χρήση της πλατφόρμας του σχολικού δικτύου Η τάξη για αποθήκευση των δεδομένων Δημιουργία ιστοσελίδας για ενσωμάτωση στη σελίδα του σχολείου Δημιουργία ιστολογίου (blog) Επίσκεψη στην έκθεση EnergyTech
Τι είναι οι υπέρυθρες ακτίνες; Το πλήρες φάσμα του ηλιακού φωτός αποτελείται από ορατές και αόρατες ακτίνες. Οι ορατές ακτίνες είναι κόκκινες, πορτοκαλί, κίτρινες, πράσινες, ιώδεις, μπλε και μωβ χρώματος, που είναι γνωστές ως χρώματα του ουράνιου τόξου. Οι αόρατες ακτίνες είναι οι υπεριώδεις, ακτίνες Χ, γάμμα, κοσμικές, μικροκυμάτων και υπέρυθρες.
Ορισμός υπέρυθρη ακτινοβολία ή υπέρυθρες ακτίνες είναι τμήμα του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Το μήκος κύματός τους κυμαίνεται από το 1 χιλιοστό έως τα 700 νανόμετρα, όπου ξεκινά το ορατό φάσμα. Οι υπέρυθρες ακτίνες μπορούν να γίνουν αντιληπτές από ορισμένους οργανισμούς, όπως οι σκύλοι και τεχνητά με θερμικές κάμερες.
Φάσμα Υπέρυθρης Ακτινοβολίας
Τι είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία: Η υπέρυθρη ακτινοβολία βρίσκεται στην άκρη της ανάλυσης του φάσματος, μετά τα όρια του ορατού φωτός. Είναι η ακτινοβολία της θερμότητας, μία από τις ακτινοβολίες που εκπέμπει ο ήλιος και η σημαντικότερη για την ύπαρξη της ζωής στον πλανήτη. Η υπέρυθρη ακτινοβολία δεν είναι νέα για την φύση και τον πλανήτη μας. Είναι αυτή που ευθύνεται για την θερμότητα που εισπράττουμε από τον ήλιο και η βασική της ιδιότητα είναι ότι θερμαίνει σώματα και πράγματα χωρίς να θερμαίνει τον αέρα. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι που κάνει την υπέρυθρη ακτινοβολία μια πραγματική επανάσταση στην θέρμανση των εσωτερικών χώρων. Η αξιοποίησή της αποτελεί τεχνολογική καινοτομία.
Οι υπέρυθρες ακτίνες : Οι υπέρυθρες ακτίνες είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα κάτω από την περιοχή της ερυθρής περιοχής του ορατού φωτός, τα οποία φροντίζουν για την υγειά και την ευεξία μας, σε αντίθεση με τις υπεριώδεις ακτίνες. Η υπέρυθρη θερμική ακτινοβολία δεν έχει καμία σχέση με την βλαβερή υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία ευθύνεται για τα εγκαύματα και τις κακώσεις του δέρματος, το φασματικό πεδίο της υπέρυθρης ακτινοβολίας, είναι ακριβώς αντίθετο από της υπεριώδης ακτινοβολίας.. Τα υπέρυθρα κύματα είναι μια μορφή ενέργειας, η οποία μπορεί να ζεστάνει αντικείμενα χωρίς να ζεσταίνει τον αέρα γύρο τους. Η υπέρυθρη θερμική ακτινοβολία χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια για θεραπευτικούς σκοπούς και μπορεί να χαρακτηριστεί ως απολύτως ασφαλής.
Επιπτώσεις στον άνθρωπο: Μετά από ιατρικές έρευνες έχει αποδειχθεί ότι κάποιοι ιστοί και όργανα απορροφούν επιλεκτικά την υπέρυθρη ενέργεια, η οποία δρα ευεργετικά επιταχύνοντας την αναρρωτική διαδικασία. Η ευεργετική επίδραση της υπέρυθρης ενέργειας όμως δεν περιορίζεται εδώ, καθώς η απορρόφηση της ρυθμίζει την αρτηριακή πίεση σε φυσιολογικά επίπεδα, βοηθά στη ομαλή κυκλοφορία του αίματος, τονώνει την λειτουργία της καρδιάς και αποτοξινώνει νεφρά και συκώτι. Επιπλέον, χρόνια προβλήματα ρευματοπάθειας, αρθρίτιδας, ισχιαλγίας, μυϊκών πόνων εξαλείφονται σταδιακά, καθώς η απορρόφηση της υπέρυθρης ενέργειας επιτυγχάνει την μυϊκή χαλάρωση, η οποία μέχρι πρότινος ήταν εφικτή μόνο με χρήση μυοχαλαρωτικών ουσιών και φυσιοθεραπείας. Κατά αυτόν τον τρόπο άτομα με αναπηρίες και ειδικές ανάγκες μπορούν να απολαύσουν τα οφέλη της φυσιοθεραπείας, στην άνεση του σπιτιού τους, χωρίς επιπλέον έξοδα και μετακινήσεις. Η υπέρυθρη ενέργεια είναι ευεργετική και για τους αθλητές καθώς η απορρόφηση της αποκαθιστά την ελαστικότητα και επιταχύνει την ενίσχυση των τραυματισμένων μαλακών μορίων.
Απόλυτη αυτονομία θέρμανσης Πλεονεκτήματα: Δεν χρειάζονται πρόσθετες εργασίες ανακαίνισης (μερεμέτια, εμφανείς σωλήνες θέρμανσης) Εξοικονόμηση χώρου, καθώς δεν απαιτείται χώρος για λεβητοστάσιο και δεξαμενή καυσίμων Εξοικονόμηση χώρου στο εσωτερικό των δωματίων, εφόσον τα panel καταλαμβάνουν μικρή έκταση του τοίχου Υγιεινή θέρμανση, η οποία στεγνώνει τους τοίχους Η θέρμανση με υπέρυθρες χρησιμοποιήθηκε αρχικά στην ιατρική και διατέθηκε στην αγορά το 1981. Από τότε χρησιμοποιείται με επιτυχία σε οικιακούς χώρους και συνεχίζει να χρησιμοποιείται από ιατρούς, φυσιοθεραπευτές, spa, κλινικές και κέντρα αποκατάστασης. Επίσης χρησιμοποιείται σε πτέρυγες πρόωρων νεογνών, τα οποία βρίσκονται σε θερμοκοιτίδες. Video1, Video2
Αρνητικά Υπέρυθρης Ακτινοβολίας Το μόνο πιθανό αρνητικό είναι ότι η μακροπρόθεσμη άμεση έκθεση σε υπέρυθρες έχει μεγάλες πιθανότητες να προκαλέσει ζημιά στον αμφιβληστροειδή.
Τρόπος λειτουργίας: Τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης θερμαίνουν τον αέρα. Αυτό προκαλεί μια κυκλοφορία του αέρα στο δωμάτιο μαζί με σκόνη και άλλα σωματίδια. Μια άβολη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του δαπέδου και οροφής αναπτύσσεται. Ενώ η θερμοκρασία του δωματίου αυξάνεται, τα πόδια παραμένουν συχνά κρύα. Επίσης παρατηρείται και ξήρανση του αέρα. Όποιος έχει απολαύσει μια ηλιόλουστη ημέρα του χειμώνα έχει παρατηρήσει ότι η αίσθηση κρύου ή ζεστού δεν εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος αέρα. Αυτή είναι η βασική αρχή λειτουργίας της υπέρυθρης θέρμανσης.
Τρόπος λειτουργίας Τα πάνελ εκπέμπουν κύματα καύσωνα που πέφτουν στα αντικείμενα ένα δωμάτιο. Αυτά τα αντικείμενα είτε απορροφούν ή αντανακλούν την ενέργεια μέχρι να πραγματοποιηθεί μια ομοιογενή κατανομή θερμοκρασία στο δωμάτιο. Τοίχοι, πατώματα, ταβάνια και τα αντικείμενα στο δωμάτιο έχουν περίπου την ίδια θερμοκρασία. Οι συνθήκες αυτές αντιπροσωπεύουν την υγιεινή πλευρά αυτής της μορφής θέρμανσης: Ο αέρας παραμένει σε σταθερή θερμοκρασία και την υγρασία και το κλίμα του χωρου παραμενει ευχάριστο.
Προτάσεις συστήματος υπέρυθρης θέρμανσης για την αίθουσα 17. Τύποι συστημάτων, υπολογισμός κόστους λειτουργίας
Γεωμετρικές διαστάσεις αίθουσας 17. Μήκος : 8,40 m Πλάτος : 3,95 m Ύψος : 3,20 m Εμβαδόν : 34 m 2 Εμβαδόν Πόρτας : 2,44 m 2 Εμβαδόν 2 παραθύρων : 5,77 m 2 Εμβαδόν ανοιγμάτων : 8,21 m 2
1 η Πρόταση Προτεινόμενο σώμα: Υπέρυθρο Κεραμικό Θερμαντικό Σώμα Δαπέδου ORIO-BIO P-2 2000W Τρίτης Γενιάς με Χαμηλή Κατανάλωση Ενέργειας. ORION Θέρμανση με τεχνολογία τελευταίας γενιάς Μοντέλο: P-2 Μέγεθος: 1060 mm Χώρος Θέρμανσης: 30-35 τμ Ισχύς: 1800W Καλύπτει μέχρι και 35 τ.μ., με κατανάλωση 0,23 ανά ώρα. Γερμανικός σχεδιασμός Με τηλεχειρισμό Τιμή: 315,00
ORIO-BIO P-2 2000W
2 η πρόταση ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΙΘΟΥΣΑΣ: Μήκος:8,40 Πλάτος:3,95 Υψος:3,20 (Ε)εμβαδό:34 Όγκος αίθουσας: Εμβαδό 2 παραθύρων:5,77 Εμβαδό πόρτας:2,44 Εμβαδό ανοιγμάτων:8,21 Αίθουσα 17 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ: http://www.electrostudio.gr/product/pcatid/6602/catid /1170 Juro Pro ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΟ ΠΑΝΕΛ ΥΠΕΡΥΘΡΩΝ INFRARED VCIR850 Θερμαντικό πάνελ VCIR850 ισχύος 850w για χώρους έως 40m2, ευχάριστο στη χρήση και εύκολο στην εγκατάσταση. Τιμή : 445,00 ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΟ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΓΙΑ 12 ΩΡΕΣ : 1,22 euro
Φύλλο υπολογισμού απαιτούμενης ισχύος
Πρόσθετη εξοικονόμηση με χρήση θερμοστάτη ΑΥΤΟΝΟΜΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ ΜΕ ΧΡΟΝΟΔΙΑΚΟΠΤΗ TS10 Αυτόνομος Θερμοστάτης με Χρονοδιακόπτη Προρυθμίστε έως και 2 τιμές θερμοκρασίας Θερμοστάτης και Χρονοδιακόπτης με υποδοχή Schuko για τον έλεγχο ενός θερμαντικού πάνελ Ψηφιακή οθόνη ενδείξεων θερμοκρασίας και χρόνου Πλήκτρα ελέγχου και ρύθμισης λειτουργίας Σύστημα προστασίας για παιδιά Τιμή : 35,00 Συνολικό κόστος αγοράς και εγκατάστασης: 480
Σύγκριση με άλλα μέσα θέρμανσης: Eco Spar Solara αερόθερμη σόμπα πέλλετ (pellet) 6 Kw Τιμή: 796 Τιμή με ΦΠΑ: 979,08 Κωδικός Προϊόντος: js2717 Διαθεσιμότητα: Άμεσα διαθέσιμο Ισχύς: 6 kw- 5160 kcal Θερμαινόμενος χώρος κατά προσέγγιση σε τ.μ.: 60 τ.μ. Απόδοση: 91.8% Κατανάλωση/ώρα: 0,4-1,5 kg / h Χωρητικότητα δοχείου: 12,5 kg Διάμετρος καπνοδόχου: 80 mm Διαστάσεις (Μ*Π*Υ): 50*47*80 Βάρος: 95 kg Εγγύηση: 2 χρόνια Θερμαινόμενος όγκος σε κ.μ. κατά προσέγγιση: 200 m3 Μηχανισμός προώθησης αέρα: NAI Τηλεχειριστήριο: ΝΑΙ Θερμοστάτης: ΝΑΙ Θερμοστάτης ασφαλείας: NAI Εβδομαδιαίος Προγραμματιστής Λειτουργίας: ΝΑΙ Περιγραφή: Eco Spar Solara αερόθερμη σόμπα πέλλετ (pellet) 6 Kw
Εργαστηριακή κατασκευή
Περισσότερα... http://2epal-kilkis.kil.sch.gr/project/