Проекты

Исследование концентрации углекислого газа в помещениях

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная физика» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1501
Предметы: Физика, Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Каждому учителю и школьнику знакома ситуация, когда во время уроков ученики испытывают сонливость и усталость. Обычно это вызвано разными причинами, одна из них – низкая свежесть воздуха в школьных помещениях, на которую часто жалуются ученики и учителя. Также в душном помещении с большим количеством учеников очень высок риск распространения заболеваний, передаваемых воздушно-капельным путём, в том числе и коронавируса COVID 19.

Цель

Изучить накопление и спад CO2 в зависимости от разных условий: объём помещения, количество учеников, температура, открытость окон и дверей.

Задачи

  1. Ознакомиться с измерительным прибором, изучить его характеристики. Провести пробные измерения дома.
  2. Разработать методику измерений: интервал между снятием показаний, продолжительность отдельных экспериментов и т. д.
  3. Провести измерения, собрать данные.
  4. Обработать результаты измерений.
  5. Сделать выводы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Прибор «RH AMF102», измеряющий концентрацию углекислого газа в ppm – количество частиц на миллион, а также температуру воздуха
  • Прибор с внешним аккумулятором
  • Камера, записывающая на видео экран прибора
  • Персональный компьютер с установленным офисным пакетом

Описание

В работе автор измерял концентрацию CO2 в разных помещениях при разных условиях.

Сначала автор ознакомился с измерительным прибором, изучил его характеристики, провёл пробные измерения дома и разработал методику измерений.

Далее исследовал зависимость концентрации CO2 от объёма помещения, наличия растений, количества людей, открытости дверей и при проветривании помещения (открытость окон). Завершающие измерения проводились в школьных помещениях во время уроков, сразу после выхода из дистанционного обучения.

Результаты работы/выводы

Растения в малых количествах не могут обеспечить необходимую свежесть воздуха, а размещение в рабочих помещениях большого количества растений требует много места и постоянный уход, что создаёт только больше проблем.

Строить более объёмные помещения также не всегда есть возможность, а при проветривании помещения в зимнее время очень трудно поддерживать одновременно и концентрацию CO2 в пределах нормы, и нормальную температуру воздуха.

Концентрация CO2 в школьных кабинетах во время уроков очень высока и не соответствует допустимым нормам 400–600 ppm иногда даже в начале уроков, что и объясняет частые жалобы учеников и учителей.

Таким образом, лучшим решением данной проблемы становится внедрение в проблемные помещения систем микроклимата, способных самостоятельно поддерживать как концентрацию CO2, так и температуру воздуха в пределах нормы.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы доказывают необходимость внедрения систем микроклимата, а также демонстрируют причины и темпы повышения концентрации CO2.

 Дальнейшие исследования могут послужить основой для программирования самонастраиваемых систем микроклимата.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Учебный центр «Физтех-потенциал» МФТИ

Награды/достижения (в каких конкурсах и с какими результатами выставлялась ранее эта работа)

Открытая конференция «Старт в науку», «Наука для жизни» и V Открытая конференция юных учёных – призёр.

Мнение автора о своей работе, проекте «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего», пожелания

«Работа была непростой, результат очень обрадовал. Конференция «Инженеры будущего» была хорошо организована, было очень интересно принять участие»