Ветросвет - Томский политехнический университет

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Ветросвет»
Участники проекта:
Студенты НИ ТПУ, обучающиеся по траектории ЭТО
Руководитель проекта:
Старший преподаватель кафедры теоретической и
экспериментальной физики НИ ТПУ, Чернов А.В.
Томск-2014
Команда проекта
Студенты второго курса
ЭТО НИ ТПУ:
Голосов Сергей [email protected]
Брыткова Дарья [email protected]
Почуфаров Антон [email protected]
Ракина Аполлинария [email protected]
Черных Татьяна[email protected]
Муконина Наталья[email protected]
Ястребов Тимур[email protected]
Петров Илья [email protected]
Кравец Александр [email protected]
Ан Юлиан [email protected]
Богрова Ксения [email protected]
Сергеева Наталья [email protected]
Митюхина Екатерина [email protected]
Цыганков Сергей [email protected]
Угай Евгения[email protected]
Молдабеков Абай[email protected]
Рис.1 Анализ местности
Рис.2 Обсуждение конструкции
2
Информационная поддержка
o Негосударственная телекомпания «ТВ-2», газета НИ ТПУ «За
кадры», а также в социальных сетях и с помощью
собственного сайта.
o Также проект будет представлен на конференции
«Ресурсоэффективным технологиям энергию и энтузиазм
молодых» и на «Ярмарке проектов ЭТО».
3
Проблема
S= 400 га
1500 жителей
23 улицы
Число освещенных улиц - 3
4
Актуальность проекта
Состав населения
20%
Дети
Взрослые
80%
5
Цель проекта
К 1 декабря 2014 года обеспечить детскую площадку поселка
Просторный (г. Томск, Томская область) функционирующей
системой автономного освещения, использующую в качестве
источника энергии энергию ветра, путем установки четырех
аппаратов, разработанных студентами Национального
исследовательского Томского политехнического университета.
6
Задачи проекта
1) Проанализировать текущее состояние объекта.
Определить требования к проектируемой системе
освещения.
2) Разработать концепт аппарата, организовать
консультации со специалистами. Определить список
необходимых материалов. Составить смету.
3) Осуществить оплату, получение и доставку
материалов.
4) Собрать опытный образец, провести испытания
модели в полевых условиях.
5) Собрать четыре аппарата, готовые к монтажу и
использованию.
6) Установить аппараты на месте постоянной
эксплуатации. Провести отладку системы.
7) Осуществить обратную связь с целью определения
эффективности системы за счет проведения
социологического опроса среди посетителей детской
площадки и при помощи специальных измерений.
7
Концепт
м
Лопасти
Генератор
Контроллер
Аккумулятор
Фоторезистор
Лампа
8
Типы аппаратов
Крыльчатый ветрогенератор
-
-
Простая в исполнении
конструкция
Легкая ориентировка по
направлению ветра
При скорости ветра 4 м/с
и nл=6 стабильно выдает
мощность 10 Вт
прост в эксплуатации
Ветрогенератор Онипко
— возможность работать в
широком диапазоне скоростей
ветра 0,3-20 м/с;
— приспособление к резкому
изменению скорости и
направлению ветрового потока;
— высокий коэффициент
преобразования энергии ветра;
— широкий диапазон
мощностей от 500 до 10 000 Вт;
— не требует высокой мачты
9
Смета проекта
№
Наименование
1
Аккумуляторная
батарея/аккумулятор
General Security GS 7-12
380
4
2
Лампа светодиодная
KOSMOS premium LED
MR16/ст. 5Вт 12В GU5.3
4500K Космос
KLED5wMR16GU5.312v45
300
4
3
Контроллер заряда EPSolar
LS0512R 12В 5А
1600
4
4
Лист алюминиевый
АМГ1561
930
2
5
Труба ПВХ 160*2000
430
2
6
Труба СТ 37*8 4м
1750
4
6
Прочие расходы
Итого:
Цена за шт.,
руб.
Количество, шт.
2000
19980
10
Рабочий план реализации проекта
Мероприятие (этап)
Анализ текущего состояния
Дата окончания этапа
2.09.2014
объекта
Разработка концепт аппарата
20.09.2014
Составление сметы проекта
30.09.2014
Закупка материалов
14.10.2014
Подготовка вспомогательных
1.11.2014
элементов
Получение материалов
2.11.2014
Сборка аппаратов
20.11.2014
Монтаж системы
28.11.2014
Анализ и отладка системы
30.11.2014
Проведение социологического
15.12.2014
опроса
11
Подготовка к установке
12
Бюджет проекта и структура
финансирования
• Отдел ЭТО НИ ТПУ предоставляет в рамках дисциплины
"Введение в инженерное изобретательство" 20 000 рублей;
• Проект поддерживается программой социальных
инвестиций «Родные города».
13
Эффект энергосбережения
Требуемая освещенность 5 люксов
Используем 4 светодиодные лампы мощностью 5 Вт
Потребляемая мощность – 20 Вт
Требуемая длительность свечения – 5 часов
Итоговая потребляемая мощность – 100 Вт
Стоимость 1 кВт*часа энергии на ноябрь 2014 года – 1,86 руб.
Стоимость 5 часов освещения 18 коп.
Используем 2 фонаря уличного освещения мощностью 250
Вт*час
Потребляемая мощность – 500Вт*час
Экономия:
3,53 руб. в день
Требуемая длительность свечения – 5 часов
1289, 91 рублей в год
Итоговая потребляемая мощность – 2,5 кВт
Стоимость 5 часов освещения 3,72 руб.
14
Риски
1. Вандализм
2. Выход из строя оборудования в связи с факторами
внешней среды
3. Неодобрение жителями
4. Травмоопасность
5. Сложность монтажа
15
Ожидаемые результаты проекта
Качественные результаты
Разработана концепция
функционирующего
осветительного аппарата,
работающего с использованием
энергии ветра
Количественные результаты
Разработаны четыре пакета
технической документации
(чертежи, расчет, методические
указания по сборке и монтажу)
Метод фиксации
Публикация на сайте проекта с
закреплением авторских прав
Аппараты успешно установлены и Установленные четыре аппарата
функционируют
освещают игровую зону детской
площадки
Подтверждение от администрации п.
Просторный, фоторепортаж
видеосюжет
Получена обратная связь о
проекте
Проведен социологический
опрос путем распространения
опросного листа среди жителей
поселка через администрацию
территориальной единицы
Анализ данных, документирование
результата, публикация на сайте
Проект успешно презентован
Проведена публичная
презентация в поселке;
проект участвует в конкурсе
«ENES», конференции
«Ресурсоэффективным
технологиям энергию и энтузиазм
молодых» и «Ярмарке проектов
ЭТО»
Фоторепортаж, видеосюжет
опубликованы на сайте, тезисы работы
опубликованы в сборниках конкурсов и
конференций
Проект показывает допустимые
результаты ресурсо- и
энергоэффективности
Проведены подсчеты
показателей для каждого
аппарата и всей системы в целом
Результаты измерений и расчетов
опубликованы на сайте и презентованы
на публике
16
Дальнейшее развитие проекта
В будущем планируется расширение числа
освещенных территорий, совершенствование
аппарата и его адаптация к другим условиям
использования. На основе полученного опыта будут
созданы методические указания, которые могут быть
применены для курирования групп школьников,
интересующихся созданием собственных проектов на
тему ресурсоэффективности и энергосбережения.
17
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Ветросвет»
Участники проекта:
Студенты НИ ТПУ, обучающие по траектории ЭТО
Руководитель проекта:
Старший преподаватель кафедры теоретической и
экспериментальной физики НИ ТПУ, Чернов А.В.
Томск-2014
19