Медетов Олег
Свердловская область, г. Екатеринбург
МАОУ лицей №110 им. Л.К. Гришиной, 10 класс
СОЗДАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ МОДЕЛИ УМНОГО ТРОТУАРА
3
Научный руководитель: Токмакова Наталья Васильевна, Свердловская область, г. Екатеринбург, МАОУ лицей №110 им. Л.К. Гришиной, учитель математики
3
Ит
Олег Медетов
33
Ит
СОЗДАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧЕЙ МОДЕЛИ УМНОГО ТРОТУАРА
Цель проекта
Создание энергоэффективного изделия с минимальными экономическими затратами, возможность запуска Умного тротуара в серийное производство.
Задачи
  1. Доработка подвижного элемента преобразователя, позволяющая вырабатывать в два раза больше энергии от одного нажатия;
  2. Модификация электросхемы необходимая для уменьшения внутренних потерь и стандартизации выходного напряжения.
Актуальность
Без источников энергии жизнь человека трудно себе представить. Традиционные источники энергии — нефть, газ, каменный уголь, дрова — со временем иссякнут. Проблема перехода от традиционных углеводородных источников энергии — дерева, угля, нефти, газа — становится все более актуальной с каждым годом.

Кроме перспективы истощения традиционных источников, существует еще и проблема экологическая, поскольку сжигание углеводородного топлива приводит к вредным выбросам в атмосферу, ухудшая сферу обитания человека, создавая экологические проблемы. Поэтому так важно найти новые источники энергии, не связанные с углеводородным или ядерным топливом, более безопасные с экологической точки зрения.
Разработкой, изготовлением и усовершенствованием изделия, я занимаюсь третий год. Первоначально был создан прототип тротуара, но исследования показали, что преобразователь вырабатывал слишком маленькую мощность. Затем конструкция была изменена, в результате чего возросла мощность, но это не сделало изделие максимально энергоэффективным.

Цель – Создание энергоэффективного изделия с минимальными экономическими затратами. Возможность запуска Умного тротуара в серийное производство.

Задачей работы стала доработка подвижного элемента преобразователя, позволяющая вырабатывать большее количество электроэнергии от одного нажатия, а также модификация электросхемы для уменьшения внутренних потерь и стандартизации выходного напряжения.

В ходе работы были рассмотрены всевозможные варианты модификации Умного тротуара. Ключевыми из них стали замена положения пластины в состоянии покоя, а также замена конденсатора на ионистор и добавление в схему повышающего преобразователя, необходимого для стандартизации выходного напряжения. Эти изменения позволили получать в два раза больше электроэнергии от одного нажатия, а также более стабильное выходное напряжение.

После этого были проведены сравнения с аналогами Умного тротуара. Эти исследования показали дальнейшую экономическую целесообразность изделия.
Результаты
В ходе работы были рассмотрены различные варианты модификации Рабочей модели умного тротуара:

  • Модификация подвижного элемента преобразователя позволила пьезоэлементу изгибаться в противоположные стороны с переходом через нейтральное положение это позволит получать в 2 раза больше электроэнергии от одного нажатия.
  • Замена выпрямительных диодных мостов на диоды Шоттки позволила снизить потери.
  • Установка ионистора вместо конденсатора необходима, так как он имеет большую ёмкость при тех же габаритах.
  • Использование сглаживающего фильтра уменьшает пульсации напряжения.
  • Повышающий преобразователь стабилизирует и унифицирует выходное напряжение.
Все вышеперечисленные модификации позволили повысить количество электроэнергии, вырабатываемой преобразователем от одного нажатия, в два раза.

Перспективы развития
В дальнейшем, при постановке изделия на серийное производство цена снизится в десятки раз, а учитывая низкую стоимость Умного тротуара по сравнению с аналогами - дальнейшее развитие умного тротуара является экономически целесообразным.
Видео о проекте
Расписание работы автора проекта
12 апреля, вт
Диалог с экспертами
Ответы на вопросы
12:00
12:20

13:35 - 13:45

Коротков Д.П.
Онищенко Д.О.
12 апреля, вт
12:40
13:00
13:20
Чичекин И.В.
Бычков С.П.
Шубин А.Н.

Задайте вопрос автору проекта
Обязанность отвечать на заданные вопросы остается полностью на участнике. Организаторы форума не несут ответственности за сроки получения ответа.
Заполняя данную форму Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.
Пообщайтесь с автором в режиме реального времени
Вы можете посмотреть диалог с экспертом и задать вопросы автору в форме вебинара.
Расписание сессий приведено выше