Творческий проект "Мой умный выключатель"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ОСНОВНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №5»

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОРОД БУГУРУСЛАН»

ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

Мой умный выключатель

 Выполнил:

                                                              Комчаров Леонид,    

              ученик  9А класса                                                                    

                                                                    Руководитель:

Рафикова Светлана Борисовна,

                                                                    учитель технологии

                          высшей квалификационной

                                                                    категории

Бугуруслан  2015 -2016 учебный год

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                                     3

Глава 1. Проходной выключатель.                                                                  4

1.1.Что такое проходной выключатель                                                           4

1.2. Область применения                                                                                  4

1.3.  Схемы подключения проходных выключателей.                                  4

Глава 2. Технологическая последовательность изготовления                      7

монтажной схемы проходного выключателя.

2.1. Технологическая последовательность изготовления                             7

монтажной схемы проходного выключателя.

Глава 3. Экономическое обоснование проекта                                       11                              

3.1 Экономическое обоснование проекта                                                11

Заключение                                                                                               12                                                                                      

Библиографический список использованной литературы                     13               

Приложение 1.                                                                                         14          

Приложение 2                                                                                          19

Введение.

Актуальность.  Вопрос экономии электроэнергии сегодня стоит остро и в этом помощь может оказать проходной выключатель. Как? Мы заходим в подъезд, включаем свет, а на своем этаже гасим освещение другим выключателем. И наоборот. Выходя из дома на улицу, у себя на площадке свет включается, а внизу убирается. В таких случаях используют проходной выключатель, выполняющий функции переключателя. Тема проекта очень актуальна  еще тем, что 2015 год  в соответствии с решением Генеральной Ассамблеи ООН объявлен годом света .

Цель проекта: Выполнить монтажную схему проходного выключателя в проходной комнате квартиры

Задачи проекта:

·Изучить схемы и устройство проходного выключателя;

·Выполнить план квартиры;

·Изготовить монтажную схему на плане квартиры проходного выключателя.

Новизна: Проходной выключатель редко используется в быту, поэтому создав монтажную схему я бы хотел чтобы в подъездах в квартирах при постройке новых зданий и реконструкции жилого фонда в целях экономии электрической энергии и комфорта жителей применяли такой «Умный выключатель».

Глава 1. Проходной выключатель.

1.1.Что такое проходной выключатель

В отличие от простого выключателя, где происходит обычное прерывание цепи, проходной выключатель имеет три контакта и механизм переключения между ними. Двухклавишный проходной выключатель имеет шесть контактов и, по сути, является двумя независимыми друг от друга одноклавишными проходными выключателями. Главным преимуществом проходных выключателей является возможность включения и выключения светильника (группы светильников) из двух и более точек. Часто эти выключатели ещё называют дублирующими или перекидными.

1.2.Область применения

1. Лестницы - выключатели устанавливаются на первом и втором этаже. На одном этаже включили свет, поднялись по лестнице и выключили. Если Ваш дом трех или четырех этажный, то Вы можете воспользоваться схемой, указанной на рисунках 2 и 3.

2. Спальни - один выключатель устанавливается у входа в комнату, а второй и третий по обе стороны кровати. Вошли в комнату - включили свет, легли спать - выключили. Для включения освещения из 3 мест используется схема с перекрестным выключателем (см. рис. 2).

3. Коридоры - в начале коридора включили свет, прошли по коридору и на другом конце выключили.

4. На дачных участках - для освещения дорожек.
Разумеется, список далеко не исчерпывающий и можно придумать множество других вариантов.

1.3.Схемы подключения проходных выключателей:

 Представляю  схемы проходных выключателей для управления освещением из двух, трех и более мест.

Две точки управления:

Схема управления проходными выключателями из двух точек . Для ее воплощения потребуется два переключателя на два направления (два одноклавишных проходных выключателя).

Рис.1

Три точки управления:

Для управления из трех точек понадобится два переключателя на два направления и один перекрестный выключатель. Перекрестные выключатели - это разновидность проходных выключателей, которые были специально разработаны для включения/выключения одного и того же светильника (группы светильников) из трех и более точек. Он имеет четыре контакта и его подключение в цепь весьма простое.

Перекрестный выключатель можно купить в магазинах или сделать из двухклавишного проходного выключателя. Для этого нужно поставить пару перемычек, затем аккуратно склеить клавиши клеем или заменить их одной большой клавишей от одноклавишного выключателя.

Схема подключения проходных и перекрестных выключателей для 3 точек управления выглядит так:

Рис.2

Четыре точки управления и более:

Принцип действия данной схемы не отличается от предыдущей, просто в цепь добавляется еще один промежуточный перекрестный выключатель. Таким образом количество проходных выключателей может увеличиваться хоть до бесконечности.

Глава 2. Технологическая последовательность изготовления

монтажной схемы проходного выключателя.

2.1. Технологическая последовательность изготовления монтажной схемы проходного выключателя.

№ п/п	Этапы выполнения	Графическое изображение
1	Чертеж квартиры выполнен электрическим выжигателем на фанере. В квартире имеется проходная комната. Она показана в центре.
2	В интернете подобрал схему для проходного выключателя с двух точек управления. И необходимое оборудование закупил товар в «Строительном Буме»
3	Электрические клеммнавые коробки полиэтиленовые закрепил на монтажной схеме  термо пистолетом
4	Источник освещения я взял от детского фонарика
	Закрепил его на  в центре комнаты термоклеем.
5	Установочная коробка КУ1106 – и  с/у. Кабель силовой  ВВГ – п (нг) держится на закрепителях и саморезах.
	Подключения выключателей в колодках
6	В распределительной коробке  установлена батарейка – источник питания для освещения и закреплены монтажные провода согласно схемы.
7	Готовая монтажная схема проходного выключателя

Глава 3 Экономическое обоснование проекта

3.1. Себестоимость  монтажной схемы проходного выключателя.

№	Наименование	Цена (руб.)	Количество	Стоимость (руб.)
1	Проходной выключатель	253	2 штук	506
2	Кабель силовой ВВГ-п	45	2 метра	90
3	Саморезы с потайной головкой	14	1 комплект	14
4	Клеммные колодки	39	2 штуки	78
4	Коробка установочная	20	1 штука	20
5	Детский фонарик	240	1	240
Итого	962

Заключение

Монтажная схема проходного выключателя работает . Цель творческого проекта достигнута. Ее можно использовать для изучения на уроках физики и технологии .

Использованная литература

1.     В.В. Артемов Русские ученые и изобретатели Изд. Росмэн – Прес 2003

2.     http://stroisovety.org/proxodnoj-vyklyuchatel/

3.     http://www.lana-center.ru/communicating.php

4.     http://zametkielectrika.ru/sxema-podklyucheniya-proxodnogo-vyklyuchatelya/

5.     http://esogroup.ru/osobennosti-texnologij/

6.     Учебник Технология под редакцией В.Д. Симоненко  М. Вентана – Граф 8 класс 2012 стр 139

Приложение 1

Изобретатель А.Н.Лодыгин

Разработав оригинальную лампу накаливания, Яблочков П.Н. не заинтересовался ей для дальнейшего усовершенствования.

Впрочем нельзя удивляться отношению Яблочкова к своей каолиновой лампе. Изобретение ее совпало по времени с громадным успехом свечи Яблочкова, и изобретатель был целиком увлечен этим изобретением, тем более, что он и теоретически считал дуговую лампу наиболее эффективной по сравнению с любой другой электрической лампой.

И вот в это время появился другой изобретатель, который начал заниматься источником света, основанным на накаливании проводника, и довел его до такого состояния, что предложенную им лампу оказалось возможным применить на практике к уличному, домашнему и специальному освещению. Этим смелым изобретателем был А. Н. Лодыгин.

Александр Николаевич Лодыгин родился 18 октября 1847 г. в Тамбовской губ. Родные готовили его к военной службе, и он был помещен для получения образования в Воронежский кадетский корпус. Из корпуса Лодыгин перешел в Московское военное училище, из которого был выпущен офицером в армию в 1867 г. Повидимому, офицерская жизнь того времени мало удовлетворяла молодого офицера, как она не удовлетворяла и других его современников - Яблочкова и Чиколева, и он скоро вышел в отставку.

Изобретение света

Свет — величайшее явление природы, с которым неразрывно связано существование жизни на земле. А ведь это все те же электромагнитные волны, только очень малой длины.

Наш глаз приспособлен к дневным условиям видения. Даже в пасмурную погоду глаз достаточно хорошо различает мелкие детали. Однако в сумеречное время суток, а тем более ночью, человеческий глаз видит плохо. Поэтому с тех пор, как человек познал огонь, он стал его использовать, как средство искусственного освещения. 

Электрический свет давно, прочно вошел в наш быт. Нажатие выключателя — и под потолком загорается яркая электрическая лампа, заливая комнату мягким, уютным светом. И мы даже не задумываемся как и почему это происходит.

Некоторые считают, что электрическую лампочку и, соответственно, электрический свет изобрёл Т.А. Эдисон, но это не так. Эдисон опробовал свою лампочку уже в 1979 г. и его заслуга в изобретении более прочной нити накала и высокого вакуума в колбе лампы.

Электрическая дуга

А впервые электрический свет зажегся в 1803 году в лаборатории русского физика, академика В. В. Петрова. Во время его опытов по электричеству внезапно между концами двух углей ярко вспыхнула электрическая дуга. Но открытие В. В. Петрова практически было использовано лишь через 50 лет. Не было достаточно мощных, надежных источников электрической энергии, нужен был специальный регулятор, автоматически сближающий угли по мере их сгорания, и поддерживающий постоянный зазор между их концами.

Наиболее удачная конструкция автоматического дифференциального регулятора была создана в 1869 году инженером В. Н. Чиколевым.

Дифференциальный регулятор Чиколева

Гениально решил проблему дуговой лампы русский инженер П. Н. Яблочков, он расположил угли параллельно друг другу, разделив их специальным изолирующим слоем (каолином). Испаряясь при горении, этот изолирующий слой увеличивал электропроводность воздуха и способствовал горению дуги. Такой лампы хватало примерно на 2 часа работы.

Лампа Яблочкова

На смену дуговой лампе в 1872 г. пришла лампа накаливания А. Н. Лодыгина.

Лампа накаливания Лодыгина

Свыше 100 лет она верой и правдой служит людям. Вы ее хорошо знаете — стеклянная колба с металлическим цоколем, внутри которой на стеклянной ножке укреплена вольфрамовая спираль. При нагреве до температуры свечения спираль становится источником света. Это тепловой источник света. Лампа накаливания, изготовляется мощностью от единиц ватт до нескольких киловатт, компактна, может иметь любую форму и размеры, непосредственно включается в электрическую сеть, имеет незначительную стоимость. Однако она очень неэкономична, имеет к.п.д. 3-3,5%. Потребляемая ею электрическая энергия, в основном, преобразуется в тепловую.

Современная лампа накаливания

В СССР в 1951году появился новый электрический источник света —люминесцентная лампа, созданная группой советских ученых: В. А. Фабрикант,  С. И. Вавилов, В. Л. Левшин, Ф. А. Бутаева, М. А. Константинова-Шлезингер, В. И. Долгополов. Это газоразрядный источник света. Принцип действия лампы основан на способности некоторых веществ (люминофоров) преобразовывать поглощаемую энергию в световое излучение.

Хотя первое свечение газа под действием электрического тока в своих опытах наблюдал ещё М.В. Ломоносов в 1753 г., это был стеклянный шар, заполненный водородом. Считается что самая первая газоразрядная лампа была изобретена в 1856 г. Генрихом Гайслером.

Приложение 2.

Свет и здоровье

Внутрь себя человек допускает четыре жизненно необходимых ресурса: воздух, воду, пищу и свет. Но первые три передают ему сигналы только после переработки соответствующими отделами организма, и лишь свет перерабатывается непосредственно мозгом для управления самим организмом человека.

 И даже более того, так как все живое на земле существует благодаря использованию энергии солнца, все вегетативные функции нашего организма адаптированы под определенную частоту какой-то части солнечного спектра, управляются им и самонастраиваются только при его воздействии.

За тысячелетия организм человека приспособился к естественным циклам изменения уровня освещенности:

Прямой свет солнца в летний полдень - 100 000 люкс

Тогда же в тени - 15 000 люкс

Облачный летний полдень - 50 000 люкс

При облачном небосводе осенью и зимой - 3 000 люкс

В очень пасмурную погоду - 100 люкс

В светлой комнате у окна - 100 люкс

Ночью при ясном небе и полной луне - 0,25 люкс.

Школьные нормы требуют освещенность классов в 500 люкс и физиологи справедливо утверждают, что мы большую часть времени находимся в «биологической темноте»

Все искусственные источники света не могут заменить солнце и поэтому, в большей или меньшей степени, вредны для нашего организма.

Вероятность практически всех болезней повышается, когда человек недополучает какую-то часть солнечного спектра - развиваются хроническая усталость и депрессия.

При длительном содержании человека в полной темноте он угасает, также как растения, соответственно продолжительность нашей жизни в прямую зависит от длительности нахождения под солнечным светом. Недаром солнце всегда ассоциируется с добром.

Обычное пребывание на солнце замедляет сердцебиение, уменьшает давление и уровень сахара в крови, одновременно увеличивая запас жизненных сил, выносливость и устойчивость к стрессам.

Именно солнечный свет основная причина долголетия старушек, часами просиживающих на скамейках у подъездов, и горных пастухов.