Зарядний пристрій «PULSAR»

ТЕМА ПРОЕКТУ:

«Зарядний пристрій «PULSAR»»

Дніпро – 2020 р.

ЗМІСТ

ВСТУП

200 років тому назад Александро Вольтом було розроблено перше в світі джерело струму – гальванічний елемент. А вже сьогодні ми не можемо уявити своє життя без електроенергії. Усі ми користуємося комп’ютерами, телефонами, холодильниками, пральними машинами. Середньостатистична людина витрачає 2кВт*год на добу. Багато людей скажуть: « Це не так вже і багато». На нашій планеті проживає 7 мільярдів людей . Це значення середнє. Неважко розрахувати скільки енергії  ми всього витрачаємо. Цифри дуже великі, щоб використовувати стільки енергії. Ми видобуваємо нафту та вугілля, вуглеводи, вирубуємо ліси, будуємо дамби та водосховища. Як ви вважаєте, як це впливає на екологію? Я думаю, що дуже негативно.

Вчені уже працюють над використанням альтернативних джерел енергії та їх застосування, але, як ви розумієте, сонячну станцію або вітряк в кишеню не покладем. Так, звичайно, є такі мініатюрні електростанції, і навіть саморобні, але сонце не завжди світить, а вітер не завжди віє. Всі про це знають і нікого ці джерела не дивують. Тому я собі поставив завдання зробити щось принципово нове, нікому не відоме. Вирішив зробити пристрій, за допомогою якого людина сама здатна перетворювати енергію своїх рухів на електроенергію. Через декілька тижнів праці в мене вийшов зарядний пристрій «PULSAR».

Всім, напевно, вже цікаво як цей пристрій працює. Переконатися в його працездатності можна за допомогою мультіметра в режимі вимірювання напруги.

За підрахунками, потужність пристрою в середньому 1.5 Вт. Дуже мало, правда? Але якщо поставити на нього потужніший генератор то і потужність прибору зросте. Це лише прототип, але я буду розвивати цей проект. А там хто знає, може через декілька років цей пристрій увійде до продажу, і навколишнє середовище справді стане, хоч трішки чистішим.

КАТЕГОРІЯ ТА ЛОКАЛІЗАЦІЯ ПРОЕКТУ

- Освоєння нових технологій транспортування енергії, впровадження енергоефективних, ресурсозберігаючих технологій, освоєння альтернативних джерел енергії;

- Широке застосування технологій більш чистого виробництва та охорони навколишнього природного середовища

- Проект розрахований на реалізацію на території міста Дніпра та є корисним для міського середовища;

- Проект розрахований на реалізацію на території України;

- Проект не передбачає особливих умов щодо локалізації

ОПИС ПРОЕКТУ

Проект спрямований на збереження електроенергії. Для цього використовується принцип перетворення механічної енергії на електроенергію завдяки корисним рухам людини.

Використовується у повсякденному житті людини та кріпиться до ноги. Вироблену енергію можна накопичувати на зовнішньому акумуляторі, або заряджати прилади напругою зарядки не вище 5V. Можна під’єднати світлодіодну матрицю, потужністю не >3 Ватт та використовувати для освітлення. Принцип - вал генератора приводе в дію шатун, на алюмінієвому каркасі пристрою. У якості генератора з редуктором - сервопривід, до електродвигуна якого я під’єднав дроти, блок із стабілізатором напруги. Готову напругу знімаємо з USB виходу. Переконатися в його працездатності можна за допомогою мультіметра в режимі вимірювання напруги.

МЕТА ПРОЕКТУ

Енергії не стає менше чи більше, вона просто переходить в інший стан (про це свідчить закон збереження маси та енергії). Я вирішив зробити пристрій, за допомогою якого людина була сама здатна перетворювати енергію своїх рухів на електроенергію.

Проект розроблений для економії електроенергії шляхом вироблення цієї енергії завдяки рухам людини. Звичайну динамомашину для зарядки пристроїв людина крутить руками, та через це швидко втомлюєтеся, а цей пристрій виробляє енергію завдяки ходьбі, бігу та повсякденним рухам.

Людина може займатися будь якими справами та не відволікатися на процес заряджання.

ПРОБЛЕМИ НА ВИРІШЕННЯ ЯКИХ НАПРАВЛЕНИЙ ПРОЕКТ

Сьогодні ми не можемо уявити своє життя без електроенергії. Усі користуємося комп’ютерами, телефонами, холодильниками, пральними машинами. Середньостатистична людина витрачає 2кВт*год на добу.  Багато людей скажуть – «ну це не так вже і багато», але нас 7 мільярдів і це значення середнє. Неважко розрахувати скільки енергії всього витрачаємо. Цифри дуже великі, і щоб використовувати стільки енергії ми видобуваємо нафту та вугілля, вуглероди, вирубуємо ліси, будуємо дамби та водосховища. На одній тільки річці Дніпро їх більше трьох. Як ви вважаєте, як це відобразилось на екології? Я думаю що дуже погано. Так ми визначилися з основними проблемами - відсутність електроенергії в екстрених ситуаціях, енергозалежність громадян.

РІШЕННЯ, СПРЯМОВАНІ НА РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАЗНАЧЕНИХ ПРОБЛЕМ

Знайдено вже багато способів видобутку єнергії так, щоб не забруднювати навколишнє середовищє. Адже ми використовуємо електричну енергію теплових та атомних станцій де використовують різні види палива, викиди та відходи від них дуже шкідливі як для людини так і довкілля. Та й земні надра не завжди зможуть забеспечити паливом потреби людства. Тому навідь хай і невеликий вклад в вирішення цієї проблеми знайде своє призначення.

Завдяки цьому пристрою електроенергію можна здобути у будь-яких ситуаціях, займаючись повсякденними справами. Крім цього це ще й економія домашнього бюджету, часу на зарядку наприклад телефону інколи не вистачає, або десь в дорозі немає живлення.

Цей пристрій робить свого власника частково енергонезалежним, наприклад, для заряджання того ж телефону. Ефективність використання пристрою може бути набагато ширше наприклад: ранкова пробіжка, похід до школи, офісу, прогулянка та домашні клопоти і т. п. Завдяки невеликі конструкції його легко носити під одежою так і зовні. За відсутності потреби в енергії можна використовувати Power Bank для накопичення енергії .

Дуже часто мені доставалося від мами що вона не може мені дозвонитися бо у мене розрядженний телефон, скажіть хто не бував в подібній ситуації? Якщо всі телефони учнів заряджати за допомогою мого пристрою, то затрати на електроенергію в закладі впадуть.

КЛЮЧОВІ ПОКАЗНИКИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ СТУПІНЬ ВИРІШЕННЯ ПРОБЛЕМ ТА ДОСЯГНЕННЯ МЕТИ

Вчені уже працюють над використанням альтернативних джерел енергії і навіть вже їх застосовують, але, як ви розумієте, сонячну станцію або вітряк в кишеню не покладеш. Так, звичайно, є такі мініатюрні електростанції, і навіть саморобні, але сонце не завжди світить а вітер не завжди дує. Та, звичайно, всі про це знають і нікого ці джерела не вже дивують. Преді мною стояла задача зробити щось принципово нове, нікому не відоме. Пам’ятаючи що єнергії не стає меньше вона переходить в інший стан. Я вирішив зробити пристрій, за допомогою якого людина була сама здатна перетворювати енергію своїх рухів на електроенергію.

Я поміркував – «а чи не зробити мені………. динамомашину?» Зробив але на другій хвилині заряджання нею телефону зрозумів, що втомився крутити її. Я поринув у міркування та паралельно пішов з ревізією до холодильника. Під час подорожі я зрозумів що мені потрібно – рухи ногами. Людина не може не ходити, тому нога може без значних зусиль крутити вал генератора. Генератор виробляє змінний струм, тому не важливо, в яку сторону крутится його вал. Я забув про холодильник і пішов робити замальовки мого пристрою. А вже через декілька тижнів праці я зробив це. Я назвав цей пристрій: PULSAR перший прототип.

Вал генератора приводе в дію шатун, який міцно але рухливо закріплен до алюмінієвого каркасу. Цей каркас зафіксований на нозі за допомогою резинок. Головне та найскладніше у конструкції було зробити фіксований суглоб, без якого генератор не зміг би нормально працювати. Головне в проекті це доступність матеріалів та їх замінність. Алюміній, з якого я виготовив каркас, можна замінити на дешевий пластик, а складні деталі (хомути, шестерні редуктора) можна також замінити. Варіантів може бути багато, але принцип роботи буде один.

За підрахунками, потужність пристрою в середньому 1.5 Вт. Дуже мало, правда? Але якщо поставити на нього потужніший генератор то і потужність пристрою зросте. Це лише прототип, але я буду розвивати цей проект. А там хто зна, може через декілька років цей пристрій увійде до продажу, і навколишнє середовище справді стане, хоч трішки, но чистіше. Так що ми маємо:

• Зниження енергозатратності учбових закладів та громадян.

• Зменшення шансу відсутності електроенергії в екстрених ситуаціях.

• Зменшення енергозатратності міста в цілому.

• Зникнення проблеми заряджання телефонів та гаджетів у відсутності доступу до мережі 220 В.

• Сукупно всі перераховані фактори будуть давати поліпшення екології будинкі та міст.

КОРИСТЬ ПРОЕКТУ ДЛЯ МІСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА

Прокидаючись з ранку ми вже енергозалежні, електроний будильник наполегливо недає додивитися останній сон. Ідучи до школи, раніше нас проваджали батьки, а зараз навідь молодші школярі стискають телефон біля вуха, а не мамину руку. Скільки дітей на перервах розважаються з телефонами – буквально всі.

Ми всі зацікавлені в енергонезалежності, дома, у школі, на роботі, скрізь треба думати над ефективним використанням ресурсів. Від кожної людини до цілих держав. Алеж треба починати з себе, зі своєї родини, зі своїх оточуючих.

По-перше в маленьких колективах, сім‘ях, потім у межах міста. Місто буде використовувати менше електроенергії, палива для електростанцій потребуватиметься менше, а це користь для екології та фінансів міста. Але сама значуща користь - більш здорове покоління, розробка спонукає молодь та людей до активного життя, треба більше рухатися, менше користуватися транспортом, ходити пішки і ще й заробляти за це гроші, адже електроенергія – це гроші.

• Збереження екології міста через менше використання електроенергії в мережі.

• Можливе використання у спортивних заходах для видобутку електроенергії та подальшого її використання.

• Зацікавлення молоді у техніці, нових технологіях.

• Поліпшення екології.

• Ідеологія проекту – молоде покоління за активний, рухливий спосіб життя.

РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ ТА ДОДАТКИ

ЗАГАЛЬНА ЗАПРОПОНОВАНА ТРИВАЛІСТЬ РЕАЛІЗАЦІЇ ПРОЕКТУ

8 місяців

ВИТРАТИ НА РЕАЛІЗАЦІЮ ПРОЕКТУ

До 250 гривень на одиницю

SWOT- аналіз

Діаграма Ганта

Сьогодні ми не можемо уявити своє життя без електроенергії. Усі ми користуємося комп’ютерами, телефонами, холодильниками, пральними машинами. Середньостатистична людина витрачає 2кВт*год на добу. На нашій планеті проживає 7 мільярдів людей . Це значення середнє. Неважко розрахувати скільки ми всього витрачаємо. Цифри дуже великі. Як ви вважаєте, як це відобразилось на екології? Я думаю що дуже погано. Так я визначився з основними проблемами - відсутність електроенергії в екстрених ситуаціях, енергозалежність громадян.

Знайдено вже багато способів видобутку єнергії так, щоб не забруднювати навколишнє середовищє. Та й земні надра не завжди зможуть забеспечити паливом потреби людства. Завдання - зробити щось принципово нове.

Енергії не стає менше чи більше, вона просто переходить в інший стан (про це свідчить закон збереження маси та енергії). Я вирішив зробити пристрій, за допомогою якого людина була сама здатна перетворювати енергію своїх рухів на електроенергію.

Так з’явився зарядний пристрій «PULSAR». Проект розроблений для економії електроенергії шляхом вироблення цієї енергії завдяки рухам людини, виробляє енергію завдяки ходьбі, бігу та повсякденним рухам

Використовується у повсякденному житті людини та кріпиться до ноги. Вироблену енергію можна накопичувати на зовнішньому акумуляторі, або заряджати прилади напругою зарядки не вище 5V. Можна під’єднати світлодіодну матрицю, потужністю не >3 Ватт та використовувати для освітлення.

 Принцип роботи прилада - вал генератора приводиться в дію за допомогою колінного суглоба. Отримані з генератора напруга та струм стабілізуються та перетворюються подалі накопичуються на вбудованому в прилад акумуляторі. Готову напругу знімаємо з USB виходу. Від нього можна заряджати смартфони, планшети та інші гаджети. Переконатися в його працездатності можна за допомогою мультіметра в режимі вимірювання напруги.

Людина може займатися будь якими справами та не відволікатися на процес заряджання. Зменшення шансу відсутності електроенергії в екстрених ситуаціях.Зменшення енергозатратності. Зникнення проблеми заряджання телефонів та гаджетів у відсутності доступу до мережі 220 В. Сукупно всі перераховані фактори будуть давати поліпшення екології будинків та міст.використовувати менше електроенергії, палива для електростанцій потребуватиметься менше. А сама значуща користь - більш здорове покоління, розробка спонукає молодь та людей до активного життя. Сконструйовані зарядні пристрої стануть в нагоді всім тим людям, які часто подорожують та у повсякденному житті. На мою думку, у цієї технології повинно бути майбутнє. Один пристрій PULSAR майже нічого не зробить, але при повсякденному використанні багатою кількістю людей, витрати на електроенергію значно впадуть.