Pathfinders / 6ο Γυμνάσιο Δράμας
Σύστημα διαχείρισης ποιότητας αέρα σε σχολική τάξη
Οι σχολικές αίθουσες συχνά λειτουργούν με 27 μαθητές και έναν εκπαιδευτικό. Τον χειμώνα που επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες, ειδικά στην Βόρεια Ελλάδα, και τα παράθυρα είναι κλειστά, ποιά είναι τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα;
Σύμφωνα με έρευνες, τα υψηλά επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα μειώνουν τις επιδόσεις των μαθητών αλλά και επιβαρύνουν την υγεία τους. Στις σχολικές αίθουσες, ιδίως τον χειμώνα με κλειστά παράθυρα και με τον συνωστισμό των μαθητών, ο αέρας δεν ανανεώνεται με αποτέλεσμα να αυξάνεται η περιεκτικότητα του αέρα σε CO2, οι συνθήκες να μην είναι ιδανικές, τόσο για τους μαθητές όσο και για τους καθηγητές που βρίσκονται μέσα στον χώρο.
Ποιό είναι επίπεδο του διοξειδίου του άνθρακα σε μια σχολική αίθουσα, ιδιαίτερα τον χειμώνα με τα κλειστά παράθυρα;
Ποιά μέτρα και ποιές ενέργειες πρέπει να λάβουμε, ώστε να βελτιώσουμε τις συνθήκες της ποιότητας του αέρα σε μια σχολική τάξη ;
Για την επίλυση του προβλήματος συνδέσαμε ένα arduino με τον αισθητήρα CCS811, για να μετρά την περιεκτικότητα του αέρα σε μια αίθουσα σε CO2 σε μέρη στο εκατομμύριο (ppm). Ανάλογα με τo επίπεδο του CO2 στον αέρα κλιμακώσαμε τις ενέργειές μας σε 4 επίπεδα. Το κάθε επίπεδο υλοποιήθηκε με φωλιασμένες If then στον scetch του arduino.
Επίπεδο1, από 400 ppm έως 500 ppm: Το πρώτο επίπεδο είναι ασφαλές και οι μετρήσεις αναγράφονται στην οθόνη lcd και στην οθόνη του κινητού, που είναι συνδεδεμένο με bluetooth.
Επίπεδο 2, από 500 ppm έως 600 ppm: Το δεύτερο επίπεδο είναι ασφαλές και λαμβάνονται προληπτικά τα παρακάτω μέτρα:
- το arduino αρχίζει να μας ειδοποιεί με μια φωτεινή ένδειξη led,
- με ηχητική ειδοποίηση (buzzer) και
- μήνυμα στην οθόνη "Open windows"
Επίπεδο 3, από 600 ppm έως 1000 ppm: Σε αυτό το επίπεδο το arduino βάζει, επιπλέον, σε λειτουργία έναν ανεμιστήρα 12Volt DC, για να ανανεώσει τον αέρα στην αίθουσα.
Επίπεδο 4, πάνω από 1000 ppm: Στο τελευταίο επίπεδο, στο οποίο αρχίζουν και τα συμπτώματα στον ανθρώπινο οργανισμό, το arduino σε σύνδεση με bluetooth με ένα κινητό, που τρέχει εφαρμογή του app inventor, στέλνει http command /get στην υπηρεσία Ifttt (if this then that) και ενεργοποιεί (trigger) την αποστολή e-mail στον διευθυντή του σχολείου για τη λήψη άμεσων μέτρων.
- Εφαρμογές Arduino, Γεώργιος Γίδας
- Προγραμματίζοντας με τον μικροελεγκτή Arduino, Εμανουήλ Πουλάκης
- Βασική Ηλεκτρονική, Albert Paul Malvino, Εκδόσεις Τζιόλα
- Αρχές ηλεκτρικών Κυκλωμάτων, Ευθυμιάδης, Καλογήρου, Εκδόσεις Σύγχρονη Παιδεία
- wikipedia στα λήμματα: Carbon dioxide, DC Motor, MOSFET
- Ιστότοπο: https://learn.adafruit.com/adafruit-ccs811-air-quality-sensor
Μέλη ομάδας: Καλόφα Αικατερίνη Γ' Γυμνασίου, Σεχίδης Αθανάσιος Γ' Γυμνασίου, Ιωαννίδου Σταυρούλα Γ' Γυμνασίου