Проекты

Система обеспечения безопасности от обледенений

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Метод»

Направление работы: Прикладная физика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

Вместе с зимним временем года приходит немало проблем. Одной из таких проблем является образование опасных обледенений на козырьках и желобах. Наледь – не только риск получения травмы, но и постоянное разрушение водостоков и навесных желобов.

По статистике 2019 года в городе с населением от 500 тыс. до 1,5 млн человек в среднем за зиму получают травмы из-за обрушения обледенений около 8000 человек.

Предлагаемый проект – один из способов улучшить показатели статистики и обезопасить людей от серьёзных травм путём предотвращения образования обледенений на стеклянных козырьках, желобах и др.

Цель

Создать эффективную, современную и простую в эксплуатации систему антиобледенения, обеспечивающую безопасность в холодное время года.

Задачи

  1. Проанализировать применяемые в современном мире системы.
  2. Спроектировать и разработать модель системы подогрева стеклянных козырьков, обеспечивающих защиту от обледенений.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Генератор Noratel RSO-0250-0000746 250VA
  • Стабилизатор напряжения LM2596 DC-DC
  • Углеродистый кабель
  • Оргстекло
  • Датчик температуры
  • Датчик дождя
  • Датчик препятствия

Описание

Главным преимуществом проекта является использование современного углеродного кабеля. Принцип работы прост: при включении электрического тока и его попадании в провод сопротивление этого элемента приводит к появлению большого количества тепла. Тепловой поток контактным способом переходит на поверхность и отапливает её.

В ходе работы над практической частью проекта были сделаны расчёты для основы макета, создана 3D-модель основной части, вырезаны необходимые детали из оргстекла, собрана действующая модель, состоящая из генератора, стабилизатора напряжения и углеродистого волокна. Все части объединены в систему, собран макет системы безопасности от обледенений козырьков, желобов и т. д.

Результаты работы/выводы

В результате работы был создан макет системы безопасности от обледенений козырьков, желобов и т. д.

Принцип работы устройства

  1. Система включается только при достижении определённых минусовых температур.
  2. В зависимости от температуры окружающей среды выбирается степень нагрева провода.
  3. Если датчик показывает, что обледенения или снег исчезли, обогрев выключается.
  4. Если датчик показывает, что обледенения или снег появятся, прибор включается.

На основании испытания рабочего устройства можно сделать выводы о том, что работа выполнена успешно.

Перспективы использования результатов работы

В ходе работы над проектом были придуманы задачи для решения в будущем. Например, расширение возможностей использования стеклопакета. Тема проекта может иметь предпринимательский интерес для крупных компаний.

Награды/достижения

Положительный отзыв завкафедрой технологий и оборудования металлургии НИТУ МИСиС