1 of 19

ΑΛΛΟΣ ΑΕΡΑΣ”

ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΑ

Μαθητές Γ2 Γυμνασίου,

Δημήτρης Πετρίδης

Δημήτριος Στολτίδης

Αντώνιος Σωτήρας

Αθανάσιος Χριστοδούλου

Πειραματικό Σχολείο Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης

Επιβλέποντες εκπαιδευτικοί

Εμμανουήλ Κοσμίδης, ΠΕ86

Φίλιππος Κουτσάκας, ΠΕ86

2 of 19

“Άλλος Αέρας”

Σύστημα Ελέγχου Ποιότητας Αέρα Σχολικής Αίθουσας

Τι είναι ο ‘Άλλος Αέρας’;

Τι αφορά η εργασία;

Γιατί είναι σημαντική;

2

Εκπαιδευτικό πρόγραμμα στο σχολείο μας που ασχολείται με την ποιότητα αέρα στο εσωτερικό της σχολικής αίθουσας

Την πρόταση μετατροπής του προγράμματος σε κοινωνική επιχείρηση που συμμετέχει στο διαγωνισμό κοινωνικής Καινοτομίας Social Innovation Relay, 2021, Junior Achievement Greece

Η ποιότητα αέρα της αίθουσας σχετίζεται με την προστασία των μαθητών από τη διάδοση ασθενειών, αλλεργιών και την μόλυνση του περιβάλλοντος αλλά και την διάθεση και ευεξία των μαθητών κατά την διαδικασία μάθησης μέσα σε αυτήν.

3 of 19

Με 3 προτάσεις, η κοινωνική επιχείρηση “Άλλος Αέρας”

Ποιους βοηθά;

Πως;

Γιατί;

3

Τους Δήμους να εφαρμόσουν γρήγορα και οικονομικά ένα Σύστημα καθαρισμού αέρα / εξαερισμού αιθουσών δημόσιων κτιρίων με έμφαση στα σχολεία.

Συνδυάζοντας τεχνολογία έξυπνης διασύνδεσης συσκευών με Iot και απλές οικιακές συσκευές όπως: εξαεριστήρες τζαμιού και καθαριστές αέρα με φίλτρο HEPA.

Για να αναπνέουν οι μαθητές καθαρό αέρα στη σχολική αίθουσα και για να γίνεται κανονικά το μάθημα

4 of 19

To πρόβλημα

  • Η επιστημονική κοινότητα θεωρεί τα αερολύματα πολύ σημαντικό τρόπο μετάδοσης του COVID 19 (ίσως τον πιο σημαντικό)
  • Στο σχολείο μας υπάρχουν περιορισμοί στον φυσικό αερισμό λόγω του σχεδιασμού των ανοιγμάτων.
  • Ενδεδειγμένος ρυθμός ανανέωσης του αέρα στην τάξη: 4-6 φορές/ώρα
  • Οδηγίες ΟΕΔΥ για συχνό αερισμό της τάξης με ανοικτά παράθυρα, αποστάσεις και προσωπικής υγιεινής

4

5 of 19

Η ανάγκη

Μικρά ανοίγματα παραθύρων σε διατηρητέο κτίριο. Η μετατροπή τους απαιτεί χρόνο, χρήματα και σύνθετες διαδικασίες. Χρειαζόμαστε:

  • μηχανική ενίσχυση του αερισμού της αίθουσας
  • καθαρισμό του αέρα της αίθουσας
  • γρήγορη (άμεση) εφαρμογή λύσης,
  • χαμηλό κόστος λύσης ώστε να μπορεί να καλυφθεί από την σχολική επιτροπή ή τον Σύλλογο Γονέων ή από Δωρεές
  • λύση με αξιοπιστία, ανθεκτικότητα και χαμηλή κατανάλωση

5

6 of 19

Η πρόταση

Οικιακοί Καθαριστήρες Αέρα: Συσκευές με φίλτρο αέρα τύπου HEPA 13 που συγκρατεί το 99,95% των αιωρούμενων σωματιδίων.

Εξαεριστήρες Αέρα Τζαμιού: Εγκαθίστανται σε Τζάμι ή Τοίχο, υποστηρίζουν διαφορετικές ταχύτητες, αμφίδρομη ροή αέρα (εισαγωγή, απαγωγή)

Εφαρμογή Smart Building με τεχνολογία ΙοΤ (Internet of Things): Πρίζες και controllers που ελέγχουν το ON/OFF των συσκευών, τον ρυθμό τους και υλοποιούν σενάρια λειτουργίας με παραμέτρους τον χρόνο και την ένταση.

Αισθητήρας ποιότητας Αέρα ΙοΤ: Καταγράφει την ποιότητα Αέρα (τύπου VOC - Volatile Organic Compounds) και μεταφέρει τις μετρήσεις στην εφαρμογή “Smart Βuilding”

6

7 of 19

Πιθανά Σενάρια Λειτουργίας

  • Για 1 ώρα μετά το μάθημα - Λειτουργία μόνο εξαερισμού στον 100%
  • Για 1 ώρα πριν το μάθημα - Λειτουργία στο 100% όλων των συσκευών
  • Κατά τη διάρκεια του μαθήματος - Λειτουργία καθαρισμού αέρα 100%, και του εξαερισμού 50% (κυρίως λόγω θορύβου).
  • Στα διαλείμματα - Λειτουργία μόνο του εξαερισμού 100%

7

8 of 19

8

9 of 19

Προδιαγραφές

  • Ο ρυθμός καθαρισμού/εξαερισμού να επαρκεί για ανανέωση 3-4 φορές/ώρα (για όγκο αίθουσας 60-80 τμ, 3-4μ ύψος, συνεπώς 180 - 320 κυβικά μέτρα αέρα.)
  • Να είναι δυνατό να τοποθετηθούν περισσότερες από μια συσκευές για να καλύψουν τον αναγκαίο ρυθμό ανανέωσης/καθαρισμού ανά ώρα.
  • Για την απαγωγή αέρα πρέπει να υπάρχει δυνατότητα εισόδου αέρα (ταυτόχρονα ανοιγμα παραθύρων / πόρτας)
  • Οι συσκευές μπορούν να λειτουργήσουν συνδυαστικά (εξαεριστήρας και καθαριστήρας) με αθροιστικό αποτέλεσμα.

9

10 of 19

10

11 of 19

11

Καθαριστήρας Αέρα ΗEPA

Αισθητήρας ποιότητας Αέρα Voc

Εξαεριστήρας Τζαμιού

12 of 19

Προδιαγραφές (2)

  • Είναι σημαντικό, αν υπάρχει μόνο ένας καθαριστήρας αέρα και δεν είναι γνωστές οι ροές του αέρα στον χώρο, αυτός να τοποθετείται στο κέντρο της αίθουσας.
  • Ο εξαεριστήρας να ρυθμίζεται σε απαγωγή αέρα (βγάζει πιθανώς μολυσμένο αέρα από την αίθουσα, οπότε πρέπει να μελετάται και προς τα που)
  • Θα πρέπει να παρακολουθείται το επίπεδο θορύβου της αίθουσας και να ρυθμίζεται ανάλογα ο ρυθμός λειτουργίας των συσκευών.
  • Για τα σενάρια λειτουργίας είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε εφαρμογή smart home (για τον βασικό έλεγχο των συσκευών) ή απλοί χρονοδιακόπτες πρίζας

12

13 of 19

H Εφαρμογή - Λύση της Meazon S.A

  • α. Πύλη IoT που μεταφέρει τα δεδομένα στην διαδικτυακή πλατφόρμα ελέγχου της εφαρμογής
  • β. Έξυπνες πρίζες (Έλεγχος ON/OFF συσκευών και μέτρηση κατανάλωσης)
  • γ. Controller Συσκευών που ελέγχουν την τάση λειτουργίας (Dimming Φωτισμού, Στροφές Εξαεριστήρων)

13

α.

β.

γ.

14 of 19

Διαδικτυακή πλατφόρμα ελέγχου της εφαρμογής

14

14

Αιωρούμενα Σωματίδια

VOC

Εσωτερική Θερμοκρασία

Συνδεδεμένες Συσκευές

Εξωτερική Θερμοκρασία

Αίσθηση Ανθρώπινης Άνεσης

15 of 19

Συλλογή πειραματικών δεδομένων

15

Μέσω της διαδικτυακής Πλατφόρμας Ελέγχου της Εφαρμογής συλλέγουμε τα δεδομένα που καταγράφει ο αισθητήρας ποιότητας Αέρα.

Η σχολική αίθουσα προσφέρει πολύτιμα δεδομένα σαν ένα ανοικτό Εργαστήριο μελέτης του αέρα εσωτερικού χώρου.

16 of 19

Πλεονεκτήματα- Συμπερασματα

Η λύση μας - σε σύγκριση με τις υπάρχουσες- έχει τα εξής πλεονεκτήματα:

  • Είναι λύση μηχανικού εξαερισμού και καθαρισμού αέρα που ανανεώνει/καθαρίζει 3-6 φορές τον αέρα της τάξης σε 1 ώρα
  • Λειτουργεί με οικιακές συσκευές που είναι
    • διαδεδομένες
    • με χαμηλό κόστος αγοράς και συντήρησης
    • απλές στην εγκατάσταση, χωρίς διαδικασίες, και στην χρήση
  • Έχει ιδιαιτέρως χαμηλή κατανάλωση
  • Είναι Άμεσα Εφαρμόσιμη

16

17 of 19

Προτάσεις

  • Να ενημερώσει ο ΕΟΔΥ τις οδηγίες που αφορούν τα σχολεία και την ασφαλή λειτουργία τους στην πανδημία, ενσωματώνοντας την χρήση συσκευών εξαερισμού και καθαρισμού αέρα.
  • Να ενισχύσει το υπουργείο ανάπτυξης την προμήθεια όλων των απαραίτητων συσκευών μέσω των προγραμμάτων που στοχεύουν στον περιορισμό των συνεπειών της πανδημίας, την ενίσχυση της ψηφιακής σύγκλισης.
  • Το υπουργείο παιδείας να υλοποιήσει προγράμματα ενημέρωσης των μαθητών σχετικά με την σημασία της ποιότητας αέρα.
  • Το υπουργείο παιδείας να δώσει μεγαλύτερη σημασία στην επίλυση των κτιριακών προβλημάτων εξαερισμού των σχολικών κτιρίων.

17

18 of 19

Ευχαριστίες

Κέντρο Διάδοσης Επιστημών και Μουσείο Τεχνολογίας - Νoesis

Πέρα από την ενθάρρυνση και συμπαράσταση των ανθρώπων του, το έργο της μελέτης της ποιότητας αέρα στη σχολική τάξη δεν θα είχε υλοποιηθεί χωρίς την οικονομική στήριξη του Noesis για την αγορά του απαραίτητου εξοπλισμού της πιλοτικής εφαρμογής.

Meazon S.A

H εταιρεία μας προσέφερε τον εξοπλισμό διασύνδεσης IoT και την εφαρμογή Smart Βuilding για τον έλεγχο των συσκευών, την εφαρμογή των σεναρίων λειτουργίας, την καταγραφή των δεδομένων των αισθητήρων και της κατανάλωσης των συσκευών. Μας έδωσε τη δυνατότητα να κατανοήσουμε πρακτικά τις εφαρμογές της ΙοΤ τεχνολογίας και να εφαρμόσουμε στην πράξη την ιδέα μας.

18

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΠΟΛΥ!

19 of 19

Βιβλιογραφία

  1. https://www.moneyreview.gr/business-and-finance/19182/erchetai-epidotisi-michanimaton-katharismoy-aera-gia-tin-estiasi/ Αθανασόπουλος Ά., 2021, Έρχεται επιδότηση μηχανημάτων καθαρισμού αέρα για την εστίαση
  2. https://www.nytimes.com/2020/07/04/health/239-experts-with-one-big-claim-the-coronavirus-is-airborne.html/ Apoorva Mandavilli, 2020, 239 Experts with One Big Claim: The Coronavirus Is Airborne, New York Times
  3. https://www.ashrae.org/technical-resources/standards-and-guidelines/read-only-versions-of-ashrae-standards/ ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2019
  4. https://www.nytimes.com/interactive/2021/02/26/science/reopen-schools-safety-ventilation.html/ Bartzokas Ν. et al, 2021, Why opening windows is a key to reopening Schools, New York Times
  5. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00103-007-0290-y/ Umweltbundesamt (UBA),2007, Beurteilung von Innenraumluftkontaminationen mittels Referenz- und Richtwerten, Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz,
  6. https://blog.swegon.com/uk/what-you-get-when-you-measure-co2-vs-voc/ Jacobsson C, 2019, What do you get when you measure CO2 vs VOC, Swegon,
  7. https://www.eng.auth.gr/en/epikairotita/anakoinosi/date/2020/12/18/yliko-apo-ti-diadiktyaki-dialexi-toy-kathigiti-toy-panepistimioy-tis-notias-kalifornias-usc-konstan.html/ Διαφάνειες Παρουσίασης, O Covid-19 από την σκοπιά της επιστήμης των aerosol, Σιούτας Κ., 2020
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Air_changes_per_hour/ Wikipedia, 2021, Air Changes per hour

19