Система обеспечения современного дома сжатым воздухом

Актуальность

Наша работа посвящена возможности использования альтернативных источников энергии для функционирования некоторых приборов в доме, а именно – возможности использования сжатого воздуха в бытовой технике вместо электроприборов. Его получение и использование не наносит вреда экологии, сохраняются ресурсы планеты. На сегодняшний день в развитых странах уже существуют дома с альтернативным снабжением энергии, к примеру, компания Tesla Energy или Solar City устанавливают в современные дома солнечные батареи и большие аккумуляторы, которые помогают получать больше автономной энергии и экономить на внешнем питании с электростанций.

Моё желание сделать проект на эту тему обосновано стремлением разработать макет системы обеспечения дома сжатым воздухом, который будет являться альтернативным источником энергии в доме, а не просто конкурировать с имеющимися технологиями. К примеру, когда нет солнца и, как правило, появляется ветер (солнечные панели не работают), то включается ветрогенератор, за счёт которого сжатый воздух нагнетается в резервуар и потом его можно применять в доме для питания различных устройств.

Цель

Создать макет системы снабжения дома сжатым воздухом (ветрогенератор и резервуар для хранения), которая будет частично заменять электроэнергию и помогать экономить, а также сохранять окружающую среду.

Задачи

1. Изучить литературу по теме проекта (потребление электроэнергии, альтернативные источники энергии, применение сжатого воздуха).
2. На основе изученной информации сделать чертёж проекта в программе Autodesk Inventor.
3. Сделать масштабную 3D-модель (макет) дома и резервуара для хранения сжатого воздуха из пластика.
4. Проанализировать результаты и сделать выводы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• 3D-принтер Troxny 500
• Пластиковая модель резервуара
• Трубки
• Пластиковые панели

Описание

Разработка чертежей

 На первом этапе работы были разработаны чертежи деталей. С помощью программы Autodesk Inventor были созданы 3D-модель самого ветрокомпрессора и резервуара для хранения сжатого воздуха. Далее разделили это всё на отдельные компоненты. Разместили каждую деталь в отдельный файл и сделали её чертёж. Изготовили каждую деталь на 3D-принтере.

По чертежам детали были распечатаны на 3D-принтере; были собраны ветряк (лопасти, корпус ветрокомпрессора и опора), резервуар для хранения сжатого воздуха.

Подготовка и сборка деталей

Мы использовали готовый макет современного дома. Из панелей из оргстекла был собран короб, имитирующий участок дома и подземное пространство под ним. Короб был обшит покрытием искусственный газон. Из ПВХ-трубки проложена трасса для нагнетания воздуха из ветрокомпрессора в газгольдер.

После того как были готовы все детали, мы собрали макет «Системы обеспечения современного дома сжатым воздухом».

Сначала мы соединили макет дома и короб из оргстекла. После этого мы разместили в коробе газгольдер на подставках и провели трубочки от ветряка к газгольдеру.

Описание функционирования системы

Винт ветряка приводит в движение вал с поршнями, которые, в свою очередь, накачивают по трассам сжатый воздух в газгольдер. По трассе из газгольдера сжатый воздух подаётся в дом. В газгольдере устанавливается предохранительный клапан для обеспечения безопасности использования. Вместо провода для приборов используется специальный шланг, по которому подаётся сжатый воздух.

Результаты работы/выводы

В работе мы кратко рассмотрели вопросы электропотребления и использования сжатого воздуха как альтернативного источника энергии для современного дома.

Были подготовлены чертежи деталей и распечатаны на 3D-принтере. Был собран макет «Система обеспечения современного дома сжатым воздухом».

Перспективы использования результатов работы

Хочется отметить, что созданная модель системы обеспечения современного дома сжатым воздухом является перспективной: система бережёт экологию планеты, она предполагает развитие технологий в энергетике и строительстве.

Разработка приборов на сжатом воздухе – это важное инженерное направление, которое позволит человеку использовать ресурсы более рационально, экономично и экологично.

Мнение автора

«Представленная модель – это один из вариантов решения вопросов энергопотребления. На её основе можно разрабатывать разные модели с учётом параметров участка, дома, потребностей в энергопотреблении.