Контролер для климата

Школьник разрабатывает устройство для создания комфортной среды в помещениях

РЕДАКЦИЯ ГАЗЕТЫ «ЗА КАДРЫ. ТПУ» ПРОДОЛЖАЕТ РАССКАЗЫВАТЬ О ЮНЫХ УЧЕНЫХ — ШКОЛЬНИКАХ, КОТОРЫЕ ВЕДУТ СОВМЕСТНЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С УЧЕНЫМИ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. УЧЕНИК ЛИЦЕЯ ПРИ ТПУ АЛЕКСАНДР ПРИМАКОВ НАУЧНОЙ РАБОТОЙ В ВУЗЕ НАЧАЛ ЗАНИМАТЬСЯ ЕЩЕ В ПЯТОМ КЛАССЕ. ЕЩЕ В ДЕТСТВЕ НАУКОЙ ЕГО ЗАИНТЕРЕСОВАЛИ РОДИТЕЛИ — УЧЕНЫЕ ТОМСКОГО ПОЛИТЕХА.

Большая наука для школьника

Первой темой Александра была разработка современного теплоизоляционного материала — пеностекла. Этой работой он занимался в течение пяти лет на кафедре технологии силикатов и наноматериалов Института физики высоких технологий под руководством своей мамы — профессора Ольги Казьминой.

Пеностекло изготавливается из стеклобоя с добавлением газообразователя в виде сажи. На кафедре разработали новую технологию получения пеностекольных материалов не только из стеклобоя, но и на основе различных отходов. Это очень актуальная разработка, так как с одной стороны решаются важные экологические проблемы, с другой стороны, пеностекло как теплоизоляционный материал имеет преимущества перед другими видами теплоизоляции. Это один из самых долговечных, пожаробезопасных и экологически чистых материалов. Я участвовал в экспериментах по синтезу пеностекла из стеклобоя, затем из отходов обогащения руд, потом из золошлаковых отходов тепловых электростанций, — рассказывает Александр Примаков.

С результатами этой работы школьник впервые выступил на конференции «Юные исследователи» в ТПУ в пятом классе, где самым молодым участником и, несмотря на это, смог занять второе место на своей секции.

— Когда участвуешь в конференциях не первый раз, появляется опыт выступлений, расширяешь свои знания, и с каждым разом становится все интереснее. Когда выходишь и чувствуешь уверенность в том, что ты разбираешься в материале и можешь ответить на многие вопросы, то получаешь настоящий выброс адреналина, — добавляет Александр.

Микроклимат для комфорта

Поступив в Лицей при ТПУ, Александр Примаков решил попробовать себя в новом научном направлении. Сейчас под руководством аспиранта Физико-технического института Алексея Дериглазова он разрабатывает систему контроля микроклимата в жилых помещениях.

— Устройство будет представляет собой два датчика (температуры и влажности) и контроллер, который обрабатывает данные с датчиков. Задача системы — сравнить реальные показатели в помещении с идеальными и принять решение об изменении микроклимата. В дальнейшем мы планируем присоединить к контролеру привод-регулятор подачи тепла в батареях и увлажнитель. Таким образом, получим комнатную климатическую станцию, которая будет создавать комфортный микроклимат для жизни и работы, — поясняет научный руководитель проекта.

Комфортную для себя температуру пользователь будет определять самостоятельно в рамках рекомендаций санитарных норм. Согласно им, идеальная температура для помещений, в которых есть электронная техника, составляет 22–24 оС, относительная влажность воздуха —40–60%. Устройство будет небольшим — размером примерно с ладонь, а корпус политехники планируют напечатать на 3D-принтере. По словам разработчиков, сейчас исследователи во всем мире заинтересованы в создании систем управления микроклиматом в различных средах, особенно в офисных зданиях и специализированных помещениях. Аналоги таких устройств уже есть за рубежом. Перед политехниками стоит задача сделать свою климатическую станцию проще и доступнее. Если зарубежные производители оценивают свои устройства в 20–25 тысяч рублей, то система политехников по предварительным оценкам обойдется потребителю не более 10 тысяч.

— Этой разработкой я занимаюсь с прошлого года. За это время мы написали программу по переводу данных с индикаторов на семисегментный код, то есть научились систему переводить символы, передаваемые датчиками, на «человеческий язык», — рассказывает Александр Примаков.

В течение этого учебного года школьнику предстоит оформить данные индикаторов в виде библиотек и оптимизировать код. Как поясняет Алексей Дериглазов, для школьника это достаточно сложный проект. В этом году к команде присоединится еще один ученик Лицея при ТПУ, который будет собирать модель устройства. Дальнейшую работу над установкой ребятам предстоит продолжить уже студентами Томского политеха.

Наука как дисциплина

На вопрос «зачем заниматься научной работой» Александр отвечает, что для него это не только увлечение, которое приносит удовольствие, но и возможность дисциплинировать себя.

— В Лицее учиться достаточно сложно: шесть дней в неделю почти каждый день у нас по четыре пары, много часов физики, математики, геометрии, химии. Когда переходишь в Лицей из обычной школы, разница в нагрузке значительно ощущается. Научной работой мы занимаемся в свободное от учебы время. У меня, например, по два занятия в неделю, — говорит школьник. — Когда начинаешь заниматься научной работой, готовишься к конференции, начинаешь больше успевать, что парадоксально. Казалось бы, занятость больше, но зато каждый день расписан по минутам, и время не тратится впустую.

Сейчас одиннадцатиклассник Александр Примаков не только учится в Лицее и занимается программированием устройства по контролю климата, но и готовится к экзаменам. С вузом школьник определился уже давно — поступать собирается в Томский политех, ведь с ним связана научная деятельность всей его семьи. Елизавета Муравлева