Μάθημα : To "έξυπνο" θερμοκήπιο

Συνάντηση 1η

Στο σπίτι...

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

"Καταιγιμός Ιδεών"

     Στο στάδιο του "Καταιγιμού Ιδεών" καλείστε αφού προηγουμένως έχετε προσδιορίσει το πρόβλημά σας και τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του, θα αρχίσουν να σχηματίζονται ιδέες. Ελάτε μαζί με την ομάδα σας να σκεφτείτε, να προτείνετε, να συζητήσετε και να συγκρίνετε ιδέες και λύσεις σχετικά με ορισμένα χαρακτηριστικά που επιθυμείτε να έχει το προϊόν σας. Στο τέλος, αφού συζητήσετε επι αυτών, καλείστε να αποφασίσετε ποιές από αυτές τις ιδέες θα εφαρμόσετε ή με άλλα λόγια να επιλέξετε τη βέλτιστη λύση για κάθε επιμέρους πρόβλημα που αντιμετωπίσατε.

  Εισαγωγή στα Φωτοβολταικά πάνελ

     Όπως έχει αναφερθεί και παραπάνω, στο έργο αυτό καλείστε να κατασκευάσετε ένα ενεργειακά αυτόνομο θερμοκήπιο το οποίο θα ελέγχει τις συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας και φωτός στο εσωτερικό του. Αυτό θα πραγματοποιηθεί με την εισαγωγή ενός φωτοβολταικού πάνελ. Η ομάδα σας είναι υπεύθυνη για την μελέτη και την εύρεση ενός φωτοβολταικού πάνελ το οποίο είναι ικανό να καλύψει όλες τις ενεργειακές ανάγκες του θερμοκηπίου, όχι μόνο για όλο το 24ωρο, αλλά και για όλες τις μέρες του χρόνου ανεξάρτητα από τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή.

Διαβάστε προσεκτικά και απαντήστε στα παρακάτω:

• Τι είναι τα φωτοβολταικά πάνελ; Aπό τι υλικό είναι κατασκευασμένα; Ποιός ο λόγος ύπαρξης τους; Με ποιόν τρόπο λειτουργούν; Ποια τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα της χρήσης τους; Να αναζητήσετε πληροφορίες και πλούσιο φωτογραφικό υλικό.  Ενδεικτικό υλικό μπορείτε να βρείτε κάνοντας κλίκ στους παρακάτω συνδέσμους Φωτοβολταικά Συστήματα και Wikipedia
• Αναζητείστε στο διαδίκτυο διάφορα φωτοβολταικά πάνελ που θεωρείτε κατάλληλα για την περιοχή σας.

Στην αναζήτησή σας να λάβετε υπόψη σας:

• • το είδος κάθε πάνελ και τον τρόπο συνδεσμολογίας του (ενσύρματο/ασύρματο)
  • τις προδιαγραφές του,
  • τον οικονομικό παράγοντα
  • τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους

  Ας συνοψίσουμε...

     Για να συνεχίσετε με την επιλογή του καταλληλότερου φωτοβολαικού πάνελ για την κατασκευή σας θα πρέπει να γνωρίζετε τον ρυθμό που καταναλώνεται η ενέργεια της πηγής του κυκλώματος. Για να το διαπιστώσετε αυτό ,αρχικά πρέπει να γίνει η επιλογή των αισθητήρων και των περιφερειακών στοιχείων που θα χρησιμοποιηθούν στο Arduino. Συνεπώς, μπορείτε να επικοινωνήσετε με την "Ομάδα Προγραμματισμού", μετά την επόμενη συνάντηση στην τάξη, η οποία θα έχει καταλήξει στους αισθητήρες που θα χρησιμοποιηθούν έτσι ωστε να κάνετε τον παραπάνω υπολογισμό. Ωστόσο, μπορείτε να επιλέξετε 2-3 πιθανά. Άλλωστε ένα τέτοιο σύστημα δεν είναι απαιτητικό σε μεγάλα ποσά ενέργειας προς κατανάλωση.

 Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Φωτοβολταϊκά συστήματα

     Τα φωτοβολταϊκά, όπως γενικά όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, έχουν έρθει ξανά στο προσκήνιο με τις πρόσφατες εξελίξεις στην ενέργεια, ως φθηνό και περιβαλλοντικά φιλικό αντιστάθμισμα στα ορυκτά καύσιμα. Έτσι, ολοένα και περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται να κάνουν κάποια επένδυση σε φωτοβολταϊκά συστήματα, είτε πρόκειται για φωτοβολταϊκά στέγης είτε για την τοποθέτησή τους σε κάποιο οικόπεδο.

• Για την απόσβεση της επένδυσης, σημαντικό ρόλο παίζει η απόδοση των φωτοβολταϊκών, ειδικά όταν μιλάμε για μεγάλες επιφάνειες, όπου κάθε παραγόμενη KWh μπορεί να κάνει τη διαφορά.
• Για να κατανοήσουμε καλύτερα την απόδοση των φωτοβολταϊκών, είναι βασικό να γνωρίζουμε πώς ακριβώς λειτουργούν αυτά και ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία τους. Ας τα δούμε πιο αναλυτικά παρακάτω.

Από τι επηρεάζεται η απόδοση των φωτοβολταϊκών;

     Η απόδοση των φωτοβολταϊκών είναι αυτή τη στιγμή κατά μέσο όρο περίπου 20%, όμως αναμένεται να αυξηθεί σημαντικά όσο προχωρούν οι τεχνολογικές εξελίξεις και ανακαλύπτονται νέα υλικά που μπορούν να απορροφήσουν μεγαλύτερο ποσοστό ηλεκτρικής ενέργειας.

Επιπλέον, η απόδοση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες και συνεπώς μπορεί να είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη από 20%. Οι παράγοντες αυτοί είναι:

• Το υλικό του πάνελ: Το πιο δημοφιλές υλικό αυτή τη στιγμή είναι το πυρίτιο, καθώς έχει χαμηλή σχετικά τιμή και υψηλή διάρκεια ζωής (η μείωση της απόδοσής του επέρχεται μετά τα 20-25 χρόνια). Στα μονοκρυσταλλικά πάνελ η απόδοση ξεπερνά το 19% και με τις κατάλληλες επιστρώσεις μπορεί να φτάσει το 24%. Στα πολυκρυσταλλικά πάνελ, τα οποία είναι οικονομικότερα, η απόδοση κυμαίνεται περίπου μεταξύ 15-16%. Ωστόσο, γίνονται συνεχώς νέες έρευνες, ώστε να χρησιμοποιηθούν στα πάνελ και άλλα υλικά, όπως ο περοβσκίτης, που μπορούν να αυξήσουν την απόδοση κατακόρυφα.
• Τοποθέτηση των πάνελ: Η σωστή τοποθέτηση των πάνελ, έτσι ώστε να έρχονται στο μέγιστο βαθμό σε επαφή με την ηλιακή ακτινοβολία, επηρεάζει σημαντικά την απόδοσή τους. Αυτός είναι, άλλωστε, και ο λόγος που παίζει μεγάλο ρόλο η εμπειρία του μηχανικού, ο οποίος θα αναλάβει τη μελέτη και την υλοποίηση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης.
• Τοποθεσία και εποχή: Φυσικά, η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά εξαρτάται και από τη διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια. Η ηλιακή ακτινοβολία διαφέρει ανάλογα με το γεωγραφικό μήκος της τοποθεσίας αλλά και την εποχή του χρόνου.

 Ας πειραματιστούμε...

Περιγραφή του προβλήματος

     Το πείραμά μας στηρίζεται στην προσπάθεια να προσδιοριστεί το πως επηρεάζεται η ενεργειακή απόδοση ενός ηλιακού πάνελ , από την γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός , σε σχέση με την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου. Ουσιαστικά δηλ. η εύρεση της διακύμανσης της τιμής της ηλεκτρικής τάσης που λαμβάνουμε, αν κάθε φορά μεταβάλλεται η θέση του φωτοβολταϊκού στοιχείου , έτσι ώστε η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός, να επιδρά σε διαφορετικό τμήμα της επιφάνειας του στοιχείου.

Το πείραμα θα πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο τεχνολογίας , με την χρήση φωτιστικού (όχι led), ενός φωτοβολταϊκό στοιχείο και ενός τρίποδα με περιστρεφόμενο άκρο, που με την βοήθεια του έχετε την δυνατότητα να μεταβάλλετε την γωνία κλίσης του πάνελ και κατά συνέπεια οι ακτίνες του φωτός να ασκούν επίδραση σε διαφορετικό τμήμα της επιφάνειας του.

Καθορισμός μεταβλητών

Οι μεταβλητές του πειράματος είναι οι εξής:
Ανεξάρτητη:

• Η μεταβολή της γωνίας πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός σε σχέση με την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου , του οποίου μεταβάλλεται αντίστοιχα η κλίση προς το οριζόντιο επίπεδο.

Εξαρτημένη:

• Η τιμή της ηλεκτρικής τάσης 

Σταθερές:

• Η ένταση του φωτός από το φωτιστικό σώμα και η απόσταση του φωτιστικού
• Ο προσανατολισμός του φωτοβολταϊκού
• Το μέγεθος της επιφάνειας του φωτοβολταϊκού
• Η συσκευή μέτρησης της τάσης (βολτόμετρο)

Εκτελέστε το πείραμα δύο φορές και συμπληρώστε τους παρακάτω πίνακες:

Τι παρατηρείτε; 

Σε ποιό συμπέρασμα μπορείτε να καταλήξετε σχετικά με τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός και την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου;

 Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

 Ας πειραματιστούμε...

Περιγραφή του προβλήματος

     Το πείραμά μας στηρίζεται στην προσπάθεια να επιβεβαιώσετε το πως επηρεάζεται η ενεργειακή απόδοση ενός ηλιακού πάνελ , από την γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός , σε σχέση με την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου. Ουσιαστικά δηλ. η εύρεση της διακύμανσης της τιμής της ηλεκτρικής τάσης που λαμβάνουμε, αν κάθε φορά μεταβάλλεται η θέση του φωτοβολταϊκού στοιχείου , έτσι ώστε η γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός, να επιδρά σε διαφορετικό τμήμα της επιφάνειας του στοιχείου.

Το πείραμα θα πραγματοποιηθεί στο μπαλκόνι του σπιτιού σας ή καλύτερα στην αυλή του σχολείου σας, με την χρήση ενός βολτόμετρου, της ηλιακής ακτινοβολίας, ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου και ενός τρίποδα με περιστρεφόμενο άκρο, που με την βοήθεια του έχετε την δυνατότητα να μεταβάλλετε την γωνία κλίσης του πάνελ και κατά συνέπεια οι ακτίνες του φωτός να ασκούν επίδραση σε διαφορετικό τμήμα της επιφάνειας του.

Καθορισμός μεταβλητών

Οι μεταβλητές του πειράματος είναι οι εξής:
Ανεξάρτητη:

• Η μεταβολή της γωνίας πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός σε σχέση με την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου , του οποίου μεταβάλλεται αντίστοιχα η κλίση προς το οριζόντιο επίπεδο.

Εξαρτημένη:

• Η τιμή της ηλεκτρικής τάσης 

Σταθερές:

• Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας
• Ο προσανατολισμός του φωτοβολταϊκού
• Το μέγεθος της επιφάνειας του φωτοβολταϊκού
• Η συσκευή μέτρησης της τάσης (βολτόμετρο)

Συμπληρώστε τον παρακάτω πίνακα:

Τι παρατηρείτε; 

Σε ποιο συμπέρασμα μπορείτε να καταλήξετε σχετικά με τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του φωτός και την κάθετο της επιφάνειας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου;

Διακόσμηση περίγυρου της κατασκευής

     Το κεφάλαιο της διακόσμησης ενός έργου αν και με μία πρώτη ματιά φαίνεται δευτερεύουσας σημασίας, είναι πολύ σημαντικό. Με τη διακόσμηση του περίγυρου της κατασκευής το έργο ολοκληρώνεται από κάθε πλευρά. Τα διάφορα διακοσμητικά στοιχεία χαρίζουν αισθητική και κεντρίζουν το ενδιαφέρον του ατόμου που το παρακολουθεί. Για το λόγο αυτό δεν μπορεί να παραληφθεί από την κατασκευή σας. Πως όμως μπορείτε να διακοσμήσετε τον περίγυρο του θερμοκηπίου σας;

• Αναζητήστε στο διαδίκτυο πληροφορίες και φωτογραφικό υλικό σχετικά με τα διακοσμητικά στοιχεία που μπορείτε να προσθέσετε στην κατασκευή σας. Ενδεικτικά, για ιδέες κάντε κλίκ στους παρακάτω συνδέσμους
  • kybosonline
  • plaisio
  • karlas
  • maxstores
• Συζητήστε και επιλέξτε με την ομάδας σας ποιες από τις ιδέες αυτές προτιμάτε να εντάξετε στην κατασκευή σας και με ποιον τρόπο.
• Δημιουργήστε έναν κατάλογο σε μορφή πίνακα με τα υλικά-εργαλεία που τελικά επιλέξατε να χρησιμοποιήσετε καθώς και το κόστος αυτών.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Περίφραξη του περίγυρου της κατασκευής

     Στο σημείο αυτό για αισθητικούς λόγους καλείστε να σκεφτείτε, να αναζητήσετε, να συζητήσετε και να προτείνετε ιδέες σχετικά με το είδος της περίφραξης που θα πλαισιώσει το κόντρα πλακέ της κατασκευής σας. Έχετε τη δυνατότητα είτε να προμηθευτείτε από το διαδίκτυο έτοιμες περιφράξεις από σελίδες που εμπορεύονται υλικά μακέτας, είτε να κατασκευάσετε τη δική σας περίφραξη από την αρχή. Για να μη χαθεί η μαγεία και η αίσθηση της δημιουργίας θα επιλέξουμε την περίπτωση που θα κατασκευάσετε από το μηδέν τη δική σας περίφραξη.

Η περίφραξη που θα κατασκευάσετε:

• Θα πρέπει να πλαισιώνει περιμετρικά το κόντρα πλακέ της κατασκευής σας
• Να έχει ένα άνοιγμα (πόρτα) σε όποιο σημείο επιθυμείτε εσείς
• Να είναι χτιστή από μικρά τουβλάκια υλικού που θα επιλέξετε εσείς
• Να είναι σε κλίμακα ανάλογη της υπόλοιπης κατασκευής

Λόγω των παραπάνω παραμέτρων αναζητήστε υλικό στο διαδίκτυο χρησιμοποιώντας τη φράση κλειδί στην αναζήτηση "υλικά κατασκευής περίφραξης σε μακέτα", συζητήστε και απαντήστε στα παρακάτω ερωτήματα:

• Από τι υλικό θα είναι κατασκευασμένα τα τουβλάκια; Αναλογιστείτε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του καθενός.
• Με ποιόν τρόπο θα κατασκευάσετε τουβλάκια; 

Σημείωση: Προτείνεται η δημιουργία καλουπιών από πεπιεσμένο χαρτί και η επάληψή τους με βαζελίνη ώστε να βγούν με ευκολία από αυτό. Ιδέες μπορείτε να πάρετε κάνοντας κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο Δημιουργία καλουπιού 1 & Δημιουργία καλουπιού 2.  

• Τι μέγεθος θα έχει το κάθε τουβλάκι;

Σημείωση: Να λάβετε υπόψη σας την κλίμακα. Δώστε διαστάσεις με τη μορφή:  μήκος x πλάτος x ύψος

• Πως θα "κολλήσετε" τα τουβλάκια μεταξύ τους;

Σημείωση: Ανάλογα το υλικό που επιλέξατε να δημιουργήσετε το τουβλάκι σας αλλάζει και το υλικό με το οποίο μπορείτε να τα "κολλήσετε" μεταξύ τους. Επιλέξτε το κατάλληλο. Τέτοιου είδους υλικά μπορείτε να βρείτε κάνοντας κλικ στους παρακάτω συνδέσμους: plaisio.gr, kybosonline.gr ,prokopishop.gr ,plaisio.gr  

• Τι ύψος θα πρέπει να έχει η περίφραξη σας;

Σημείωση: Να λάβετε υπόψη σας την κλίμακα.

Βάση της κατασκευής

     Για τον απλούστατο λόγο της πιθανής ανάγκης για μεταφορά του έργου σας κρίνεται απαραίτητο να το τοποθετήσετε πάνω σε μία ξύλινη βάση κόντρα πλακέ. Έτσι, αναζητώντας στο διαδίκτυο σχετικό υλικό πληκτρολογώντας τη φράση κλειδί "κόντρα πλακέ για κατασκευές" μπορείτε να βρείτε τέτοιες βάσεις και να κάνετε την έρευνα αγοράς σας.

Στην αναζήτησή σας να λάβετε υπόψη:

• τις διαστάσεις του κόντρα πλακέ που επιθυμείτε  (μήκος x πλάτος x ύψος)
• την τιμή του ανά τ.μ.
• την ανθεκτικότητα του σε βάρος

Επιλέξτε το ιδανικότερο κόντρα πλακέ για τον σκοπό σας (με τις ακριβείς διαστάσεις του ανάλογα το τι θέλετε να τοποθετήσετε πάνω σε αυτό)

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος  Καταιγισμός Ιδεών  Σχεδίαση  Κατασκευή  Κοινοποίηση της λύσης

"Σχεδίαση"

Από την αρχή του χρόνου, τα σχέδια ήταν ένας τρόπος για να μοιραστείτε ιδέες με άλλους. Το να μπορείτε να περιγράψετε προφορικά την ιδέα σας είναι σημαντικό, αλλά τα σχέδια είναι αυτά που σας επιτρέπουν να δείξετε στους άλλους τι έχετε στη φαντασία σας. Οι λέξεις μπορούν μόνο να μεταφράσουν μια ιδέα στο μυαλό κάποιου άλλου - και αυτό επιτρέπει μια νέα ερμηνεία του πώς μπορεί να μοιάζει αυτή η ιδέα. Δεν θέλετε οι ιδέες σας να χαθούν στη μετάφραση!

• Τώρα, όπως πολλοί, μπορεί να νομίζετε ότι δεν μπορείτε να σχεδιάσετε. Αλλά δεν χρειάζεται να είσαι καλλιτέχνης για να μπορείς να ζωγραφίζεις. Αν και μπορεί να φαίνεται τρομακτικό, το σχέδιο έχει να κάνει με τα βασικά και όπως οτιδήποτε άλλο στη ζωή—εξάσκηση, εξάσκηση, εξάσκηση!
• Ο σκοπός του σχεδιασμού/μηχανικού σχεδίου είναι να μεταδώσετε τις ιδέες σας σε άλλους ανθρώπους με την απλούστερη δυνατή μορφή. Τα σχέδιά σας δεν χρειάζεται να είναι περίτεχνα ή φανταχτερά. Απλώς πρέπει να μεταφέρουν τις ιδέες σας σε άλλους μέσω απλών σχημάτων και συμβόλων.
• Αυτό το βήμα συνδυάζει τη φάση του καταιγισμού ιδεών. Θα πρέπει να γίνει ένα σχέδιο και να επισημανθεί με κάθε μέρος ή υλικό στο σχέδιο. Η προσεκτική επισήμανση του σχεδίου θα βοηθήσει στο στάδιο της κατασκευής καθώς και θα σημειώσει πόσο από κάθε υλικό χρειάζεται

Στο σημείο αυτό ήρθε η στιγμή να δημιουργήσετε το δικό σας σχέδιο! Πιάστε μολύβι και χαρτί και αποδώστε τις ιδέες σας έτσι ώστε να δείξετε στους συμμαθητές σας πως και που φανταστήκατε να τοποθετήσετε το ηλιακό σας πάνελ καθώς και τις ιδέες σχετικά με την περίφραξη και τα υπόλοιπα διακοσμητικά στοιχεία της κατασκευής. Στοιχεία όπως το θερμοκήπιο, που δεν σας αφορά σαν αντικείμενο μελέτης, δεν χρειάζεται να το σχεδιάσετε με λεπτομέρεια. 

Ήρθε η ώρα να συγκεντρώσετε τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που θα χρειαστείτε προκειμένου να τοποθετήσετε το πανελ στο σημείο που έχετε επιλέξει. Για δική σας ευκολία προτείνεται η δημιουργία λίστας με τη μορφή πίνακα.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

"Κατασκευή"   

     Το στάδιο της "Κατασκευής"  αναμένεται να είναι και το αγαπημένο σας στάδιο σε όλο το έργο! Στο σημείο αυτό το σχέδιο που δημιουργήσατε στο προηγούμενο στάδιο μπορεί να ζωντανέψει. Ωστόσο, μπορεί να ανακαλύψετε ότι τα υλικά σχεδιασμού ή η σχεδιαστική τους λειτουργία ίσως να μην λειτουργούν όπως έχουν προγραμματιστεί και θα πρέπει να κάνετε τις απαραίτητες αλλαγές. Σε αυτήν την περίπτωση, θα πρέπει να γίνει ένα νέο σχέδιο σχεδίασης για να σημειωθούν οι αλλαγές. Το στάδιο της κατασκευής περιλαμβάνει επομένως τα παρακάτω δύο στάδια, το στάδιο της "Δοκιμής" αλλά και το στάδιο του "Επανασχεδιασμού". Στο πρώτο καλείστε να δοκιμάσετε εάν η κατασκευή σας είναι λειτουργική ενώ στο δεύτερο σε περίπτωση που δεν είναι καλείστε να κάνετε τις απαραίτητες διορθώσεις-βελτιώσεις ώστε να καταστεί λειτουργική.

Κατασκευή καλουπιών

     Προκειμένου να περιφράξετε τη βάση που θα τοποθετηθεί επάνω όλο το έργο σας καλείστε να δημιουργήσετε μικρά τουβλάκια. Πώς όμως θα το κάνετε αυτό; Η απάντηση είναι, απλή και έχει δοθεί ήδη σε προηγούμενη φάση, με τη δημιουργία ειδικών καλουπιών.

Τα καλούπια αυτά θα έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά:

• θα είναι κατασκευασμένα από μακετόχαρτο
• θα έχουν διαστάσεις που εσείς έχετε επιλέξει

Κάντε κλικ εδώ και εδώ για να θυμηθείτε τον τρόπο με τον οποίο μπορείτε να δημιουργήσετε καλούπια και έπειτα κατασκευάστε τα δικά σας καλούπια.

Δημιουργία μικρών τούβλων περίφραξης

     Αφού έχετε κατασκευάσει ήδη μερικά καλούπια, ήρθε η στιγμή να τα γεμίσετε με γύψο και να δημιουργήσετε με αυτόν τον τρόπο τα τουβλάκια με τα οποία έπειτα θα χτίσετε την περίφραξη της κατασκευής σας.

Οδηγίες

1. Αλείψτε τα καλούπια που δημιουργήσατε με βαζελίνη έτσι ώστε να μη δυσκολευτείτε στο ξεκαλούπωμα 
2. Αναμειγνύετε την σκόνη γύψου με νερό ώστε να προκύψει ένα παχύρευστο μείγμα, γεμίζετε το καλούπι, αφήνετε να στερεοποιηθεί και ξεκαλουπώνετε. Οι αναλογίες διαφέρουν όχι μόνο ανά είδος γύψου αλλά ακόμη και ανά προϊόν και εταιρία και μπορεί να ποικίλουν από 1:1 έως και 1:4 γι΄αυτό και ακολουθείστε τις οδηγίες ανάμειξης που αναγράφονται στην συσκευασία του προϊόντος που θα χρησιμοποιήσετε.
3. Ο γύψος μπορεί και να χρωματιστεί με κοινά ακρυλικά χρώματα ή χρώματα ζωγραφικής πριν τοποθετηθεί στο καλούπι, αν προσθέσετε στο μείγμα σταγόνες χρώματος και ανακατέψετε. 

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Δημιουργία μικρών τούβλων περίφραξης

Συνεχίστε να δημιουργείτε τουβλάκια μέχρι να φτάσετε σε έναν ικανοποιητικά επαρκή αριθμό

Εισαγωγή στο...

Ο Ι Κ Ο Λ Ο Γ Ι Κ Ο  Α Π Ο Τ Υ Π Ω Μ Α

     Το οικολογικό αποτύπωμα είναι ένας τρόπος για να μετράμε τις επιδράσεις που προκαλούν πάνω στη Γη οι ανθρώπινες δραστηριότητες. Είναι το μέτρο ζήτησης και κατανάλωσης που μετράει την κάλυψη των αναγκών μιας κοινωνίας, καθώς και τα απορρίμματα και αέρια θερμοκηπίου που παράγει καθημερινά σε εκτάσεις παραγωγικής θαλάσσιας και χερσαίας επιφάνειας. Επίσης, εκτιμάει όλους τους φυσικούς πόρους που χρειάζονται για την υποστήριξη των υλικών αναγκών ενός πληθυσμού ή ενός ατόμου μέσα από την τεχνολογία, τον τρόπο ζωής και τις συνήθειες της κάθε χώρας. Μονάδα μέτρησης του οικολογικού αποτυπώματος είναι το 1 εκτάριο, το οποίο ισούται με 10 στρέμματα ή 10.000 τετραγωνικά μέτρα αντίστοιχα.

Ακόμα και τώρα που διαβάζεις αυτό το κείμενο, συμβάλεις , έστω και ελάχιστα, στο αποτύπωμα άνθρακα. Ή για να το πω πιο σωστά στο ψηφιακό αποτύπωμα άνθρακα. Με αφορμή την παγκόσμια ημέρα περιβάλλοντος, η οποία είναι στις 5 Ιουνίου, θα δούμε γιατί είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσουμε  πως η διαχείριση του συγκεκριμένου αντικειμένου μπορεί να είναι ένα θέμα συζήτησης και προβληματισμού στο πλαίσιο των σχολικών δραστηριοτήτων.

Τι είναι το αποτύπωμα άνθρακα (Carbon Footprint)

     Το αποτύπωμα άνθρακα αναφέρεται στη συνολική ποσότητα των αερίων του θερμοκηπίου -συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα και του μεθανίου- που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα από συγκεκριμένες ανθρώπινες δραστηριότητες. Αυτό περιλαμβάνει τα πάντα, από την ενέργεια που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία των σπιτιών, το αέριο που χρησιμοποιείται από τα οχήματα, μέχρι την παραγωγή, τη μεταφορά και την απόρριψη των προϊόντων που καταναλώνουμε.

Οι ενέργειες αυτές έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τον πλανήτη μας. Τα αέρια του θερμοκηπίου παγιδεύουν τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα της Γης, οδηγώντας στην υπερθέρμανση του πλανήτη και την κλιματική αλλαγή. Όσο μεγαλύτερο είναι το αποτύπωμα άνθρακα, τόσο περισσότερο συμβάλλουμε σε αυτές τις επιζήμιες περιβαλλοντικές μεταβολές.

Τι είναι το ψηφιακό – ηλεκτρονικό αποτύπωμα άνθρακα (e-Carbon Footprint)

     Ο όρος αυτός αντιπροσωπεύει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που προκύπτουν από τις ψηφιακές μας δραστηριότητες. Τα κέντρα δεδομένων (Data Centers), οι ψηφιακές συσκευές και τα δίκτυα που παρέχουν υπηρεσίες διαδικτύου συμβάλλουν στο αποτύπωμα του ηλεκτρονικού άνθρακα.

Κάθε μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου που αποστέλλεται, κάθε ερώτημα αναζήτησης που εισάγεται και κάθε διαδικτυακό βίντεο που προβάλλεται προσθέτει σε αυτό το αποτύπωμα. Οι ψηφιακές δραστηριότητες στις οποίες συμμετέχουμε καθημερινά, ακόμα και η ανάγνωση του άρθρου αυτού, έχουν απτό αντίκτυπο στον πλανήτη μας.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Κατασκευή της περίφραξης του έργου

     Αφού έχετε στη διάθεσή σας έναν επαρκή αριθμό με τουβλάκια, είστε έτοιμοι να χτίσετε την περίφραξη! Ξεκινήστε να τοποθετείτε τα τουβλάκια με κατάλληλο τρόπο το ένα δίπλα στο άλλο. Μη ξεχάσετε να τοποθετήσετε το "τσιμέντο" ανάμεσα στα τουβλάκια έτσι ώστε να εξασφαλίσετε σταθερότητα στην κατασκευή σας. Το είδος του "τσιμέντου" το έχετε αποφασίσει σε προηγούμενο στάδιο.

Σημείωση: Μη ξεχάσετε να αφήσετε ένα άνοιγμα για πόρτα (είσοδο) στην κατασκευή σας.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Διακοσμητικά στοιχεία περίγυρου της κατασκευής

Συγκεντρώστε όλα τα διακοσμητικά υλικά που έχετε αποφασίσει σε προηγούμενο στάδιο.

"Ο Ι Κ Ο Λ Ο Γ Ι Κ Ο  Α Π Ο Τ Υ Π Ω Μ Α"

Για να θυμηθείτε το τι είναι οικολογικό αποτύπωμα κάντε κλίκ στον παρακάτω σύνδεσμο Εισαγωγή στο οικολογικό αποτύπωμα

Ο φυσικός κόσμος είναι πολύ σημαντικός για την επιβίωσή μας, οπότε πως μπορούμε να τον προστατεύσουμε; Τι μπορεί να κάνει ο κάθε άνθρωπος ξεχωριστά; Έχετε ποτέ αναρωτηθεί πως εμείς οι άνθρωποι επηρεάζουμε τη φύση; Κάντε κλίκ στον παρακάτω σύνδεσμο και παρακολουθήστε το σχετικό βίντεο  Ποιό είναι το οικολογικό μας αποτύπωμα;

Γνωρίζατε ότι...

• Χρειάζονται περίπου 2500 L νερού για να παραχθεί ένα μόνο χάμπουργκερ; Το αποτύπωμα άνθρακα της διατροφής προέρχεται από το σύνολο των ενεργειών που συμβάλλουν στην αλλαγή των χρήσεων γης, την καλλιέργεια, την εκτροφή, την επεξεργασία, τη μεταφορά, τη συσκευασία, το μαγείρεμα και, τέλος, την απόρριψη των τροφίμων. Για να μάθετε λεπτομέρειες κάντε κλίκ εδώ!

• Τα μέσα μεταφορές, μαζί με τη γεωργία και τη θέρμανση, είναι μία από τις κύριες αιτίες της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, που συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη; Για να μάθετε λεπτομέρειες κάντε κλίκ εδώ   

• Η βιομηχανία της μόδας είναι γνωστή για τις περιβαλλοντικές της βλάβες. Ωστόσο, όλοι μας έχουμε στην ντουλάπα μας περισσότερα από δύο τζιν παντελόνια. Το τζιν από μόνο του έχει σημαντικό αποτύπωμα άνθρακα! Για να μάθετε λεπτομέρειες κάντε κλίκ εδώ!

• Ο άνθρακας, το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο είναι ορυκτά καύσιμα που χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ποιές όμως είναι οι επιπτώσεις αυτών των διαδικασιών; Για να μάθετε λεπτομέρειες κάντε κλίκ εδώ!

Το οικολογικό αποτύπωμα ΜΟΥ

     Αν γνωρίζουμε ποιο είναι το δικό μας αποτύπωμα άνθρακα, θα μπορέσουμε να συμβάλλουμε στον περιορισμό των επιπτώσεων των καταναλωτικών επιλογών μας στο περιβάλλον. Για να υπολογίσετε το δικό σας οικολογικό αποτύπωμα κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο footprintcalculator.org  

Πως μπορεί ο καθένας μας ξεχωριστά να περιορίσει το δικό του οικολογικό αποτύπωμα ως προς το φαγητό, την ένδυση, τις μεταφορές, την ηλεκτρική ενέργεια και τα σκουπίδια; Αναζητήστε πληροφορίες και φωτογραφικό υλικό στο διαδίκτυο.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Διακόσμηση του περίγυρου

     Στο στάδιο αυτό τοποθετήστε στην επιφάνεια του περιφραγμένου πλέον κόντρα πλακέ όλα τα διακοσμητικά στοιχεία τα οποία έχετε επιλέξει σε προηγούμενο στάδιο.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Επιλογή του ηλιακού πάνελ

     Αφού η ομάδα των "Προγραμματιστών" υπολόγισε τον ρυθμό με τον οποίο το πλήρες σύστημα του Arduino (με όλα τα "εξαρτήματα") καταναλώνει ενέργεια, μπορείτε και εσείς με τη σειρά σας να επιλέξετε το ιδανικότερο για εσάς ηλιακό πάνελ που θεωρείτε πως θα εξασφαλίζει την απαραίτητη ενέργεια.

Προσοχή!

Να επιλέξετε ένα ηλιακό πάνελ το οποίο θα είναι ικανό να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες του θερμοκηπίου σας για όλο τον χρόνο ανεξάρτητα από τις κλιματικές και τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν.

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Τοποθέτηση του ηλιακού πάνελ στη βάση της κατασκευής

     Σε προηγούμενη συνάντηση είχατε συζητήσει και αποφασίσει τον τρόπο με τυον οποίο θα τοποθετηθεί το ηλιακό πάνελ (βάση και κλίση) έτσι ώστε να έχει τη μέγιστη ενεργειακή απόδοση.

  Τοποθετήστε το πάνελ στο σημείο επιλογής σας και φωτογραφήστε το.

Δοκιμή & Αξιολόγηση του πρωτοτύπου

     Αφού πλέον έχετε τοποθετήσει το ηλιακό πάνελ στη βάση του και αυτή στο κόντρα πλακέ (βάση της κατασκευής), ήρθε η ώρα να διαπιστώσετε εάν λειτουργεί όπως περιμένατε. Για το λόγο αυτό εργαστείτε ως εξής:

• Ελέγξτε ότι έχετε τοποθετήσει το ηλιακό πάνελ σταθερά στη βάση του. Τί παρατηρείτε;
• Συνδέστε το ηλιακό πάνελ με το Arduino και ελέγξτε ότι λειτουργεί με τον αναμενόμενο τρόπο. Τί παρατηρείτε;

Επανασχεδιασμός του πρωτοτύπου

     Μετά το στάδιο της δοκιμής και του ελέγχου πολύ πιθανό να έχετε εντοπίσει τυχόν αδυναμία. Σε αυτό το στάδιο πρόκειται να επανασχεδιάσετε κάνοντας τις απαραίτητες βελτιώσεις. Συνεπώς, καταγράψτε τις σχετικές βελτιώσεις που αφορούν:

1. τις συνδέσεις του ηλιακού πάνελ με το Arduino
2. το σημεία τοποθέτησης του πάνελ
3. τον τρόπο τοποθέτησης του πάνελ
4. οτιδήποτε άλλο αντιληφθήκατε καθ' όλη την παραπάνω διαδικασία

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

"Κοινοποίηση της λύσης"

    Το πιο σημαντικό, κάθε επιτυχία πρέπει να μοιράζεται. Για να σημειώσουμε πρόοδο σε αυτόν τον κόσμο, πρέπει να εργαστούμε μαζί ως σύνολο. Έτσι, μοιραζόμαστε τις ιδέες, τις αποτυχίες και τις επιτυχίες μας. Αφού ολοκληρώσατε και το στάδιο του "Επανασχεδιασμού" της λύσης, που στην προκειμένη περίπτωση είναι ο προγραμματισμός των αισθητήρων, είναι πλέον η κατάλληλη στιγμή να μοιραστείτε την εμπειρία σας και με άλλα άτομα της ηλικίας σας και όχι μόνο. 

 Δημιουργήστε μία παρουσίαση PowerPoint, στην οποία θα περιγράφετε όλη την πορεία της επιλογής του ηλιακού σας πάνελ αλλά και όλων των υπολοίπων δραστηριοτήτων που εκτελέσατε από τον προσδιορισμό του προβλήματος και των παραμέτρων του έως και τον επανασχεδιαμό του έργου σας. Στην παρουσίασή σας μπορείτε να προτείνετε και διάφορες ιδέες επεκτασιμότητας όσον αφορά την ενεργειακή αυτονομία του έργου σας, το οικολογικό αποτύπωμα που αφήνει καθώς και για το αισθητικό κομμάτι των διακοσμητικών στοιχείων. Τέλος, παρουσιάστε την στην ολομέλεια της τάξης σας.

Εισαγωγή στη δημιουργία ενός Flyer

Τί είναι το Flyer;

   Ένα flyer είναι συνήθως ένα ενιαίο έντυπο φύλλο που χρησιμοποιείται για να επιστήσει την προσοχή σε ένα γεγονός, μια υπηρεσία, ένα προϊόν ή μια ιδέα. Ένα flyer περιέχει συνήθως ένα πολύ απλό μήνυμα που μπορεί να μεταφερθεί γρήγορα. Ένα φυλλάδιο γενικά εκτυπώνεται σε μέγεθος χαρτιού Α6 , Α5 ή Α4 για να διατηρεί το κόστος του χαμηλό, αν και τα flyers μπορούν να δημιουργηθούν σε οποιοδήποτε μέγεθος που κρατάει χαμηλό το κόστος. Επίσης, η εκτύπωση συνηθίζεται να είναι στη μία πλευρά του χαρτιού, αν και δεν υπάρχει νόμος που να λέει ότι τα flyers δεν μπορούν να εκτυπωθούν και στις δύο πλευρές.

Ανάλογα με τον τρόπο χρήσης τους, τα flyers αναφέρονται μερικές φορές ως φυλλάδια χειρός, και αυτό εξαιτίας του τρόπου που διαμοιράζονται, μιας και διανέμονται συνήθως με το χέρι σε μέρη όπου μπορούν να συγκεντρωθούν ή να περάσουν πελάτες ή άτομα, όπως μία εμπορική έκθεση ή κάποιο άλλο δημοφιλή χώρο. Επίσης, τα flyers μπορούν να διπλωθούν και να τοποθετηθούν σε ετικέτες σαν ένα αυτοκόλλητο κομμάτι (γνωστό και ως “mailer”) ή να συμπεριληφθούν σε ένα φάκελο. Τα flyers μπορούν να εκτυπωθούν με οποιοδήποτε χρώμα μελάνης, αν και η πλήρης έγχρωμη εκτύπωση είναι η πιο δημοφιλής δεδομένου ότι ο σκοπός ενός φυλλαδίου είναι να τραβήξει την προσοχή του αναγνώστη έτσι ώστε να το διαβάσει.

Έναflyer έχει συνήθως σχετικά μικρή διάρκεια ζωής. Συνήθως χρησιμοποιείται για να ανακοινώσει ένα μοναδικό event όπως ένα opening ή μια ειδική προσφορά. Έτσι, το χαρτί που χρησιμοποιείται για τα φυλλάδια δεν πρέπει απαραιτήτως να είναι παχύ. Ωστόσο, ένα flyer μπορεί να εκτυπωθεί και σε παχύτερο χαρτί για να γίνει πιο ανθεκτικό, όταν περιέχει πληροφορίες που θα επαναλαμβάνονται, όπως π.χ. τις προδιαγραφές ενός προϊόντος ή οδηγίες.

 

Τι πρέπει να συμπεριλαμβάνει το φυλλάδιο σας;

     Προτού επεξεργαστείτε το πρωτότυπο φυλλαδίου της επιλογής σας ή δημιουργήσετε ένα από την αρχή, το σχέδιό σας θα πρέπει να περιλαμβάνει τα εξής: 

• Το λογότυπο της επωνυμίας σας
• Ένας έξυπνος τίτλος
• Τα στοιχεία επικοινωνίας της επιχείρησής σας
• Το όνομα της εταιρίας σας
• Ειδικές προσφορές όπως κωδικοί κουπονιών, εκπτώσεις, λεπτομέρειες πώλησης και άλλες σχετικές πληροφορίες, όπως το όνομα του χώρου (εάν υπάρχει εκδήλωση)
• Εντυπωσιακά γραφικά που αντηχούν με το μήνυμα στο φυλλάδιό σας
• Μια κύρια παρότρυνση για δράση, όπως μια πρόσκληση για σάρωση ενός κωδικού QR, επίσκεψη σε μια διεύθυνση URL ή οδηγίες σχετικά με την ενέργεια που πρέπει να κάνετε στη συνέχεια

 

Πως να δημιουργήσεις ένα flyer;

     Υπάρχουν διάφοροι τρόποι να δημιουργήσετε ένα flyer, είτε χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο είτε σχεδιάζοντάς το από την αρχή. Έχετε τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσετε έτοιμα πρότυπα που μπορείτε να βρείτε, να επιλέξετε, να επεξεργαστείτε, να κατεβάσετε και να αποθηκεύσετε από διάφορες σελίδες στο διαδίκτυο. Ενδεικτικά, κάποιες από αυτές είναι οι παρακάτω:

• canva.com
• postermywall.com
• adobe.com

 Κάντε εγγραφή και περιηγηθείτε σε κάθε μία από αυτές και ανακαλύψτε τις δυνατότητες τους.

Για το πως να δημιουργήσετε ένα τέτοιο φυλλάδιο μπορείτε να παρακολουθήσετε ένα σχετικό βίντεο στο Canvas. H λογική είναι παρόμοια και στα υπόλοιπα προγράμματα. Κάντε κλικ εδώ

Πορεία υλοποίησης του έργου:

Προσδιορισμός του προβλήματος Καταιγισμός Ιδεών Σχεδίαση Κατασκευή Κοινοποίηση της λύσης

Δημιουργία ενός Flyer

     Στο σημείο αυτό πρόκειται να δημιουργήσετε ένα flyer (φυλλάδιο) με σκοπό την παρουσίαση και την προώθηση του "έξυπνου" θερμοκηπίου σας στο κοινό. Το κοινό σας μπορεί να περιλαμβάνει τους μαθητές του σχολείου σας αλλά και μία επιχείρηση που εμπορεύεται Stem projects. Για το λόγο αυτό εργαστείτε ως εξής:

• Επιλέξτε το πρόγραμμα σχεδίασης του φυλλαδίου σας
• Επιλέξτε ένα έτοιμο πρότυπο σχεδίασης ή δημιουργήστε το δικό σας από την αρχή
• Εργαστείτε ομαδικά
• Προσθέστε τις απαραίτητες πληροφορίες και φωτογραφικό υλικό
• Αποθηκεύστε το
• Εκτυπώστε το

Σχεδιάστε το φυλλάδιο σας από κοινού

     Θέλετε να δουλέψετε στο φυλλάδιό σας από κοινού; Κανένα πρόβλημα. Με τις περισσότερες πλατφόρμες όπως για παράδειγμα την Canva, μπορείτε να δημιουργήσετε μια ομάδα και να εργαστείτε μαζί στο φυλλάδιό σας σε πραγματικό χρόνο. Παίξτε με τα χρώματα, το σχέδιο, αφήστε σχόλια και εμπνεύστε ο ένας τον άλλον για να δημιουργήσετε ένα φυλλάδιο που ξεχωρίζει στο διαδίκτυο και στην πραγματική ζωή.