Τίτλος Άσκησης: Φωτισμός ασφαλείας Κεντρικό διερευνητικό ερώτημα Πώς μπορούμε να σχεδιάσουμε μια ηλεκτρολογική εγκατάσταση που να είναι ασφαλής, λειτουργική, οικονομική και κατάλληλη για τις σημερινές αλλά και τις μελλοντικές ανάγκες των χρηστών; Πρόβλημα εκκίνησης Μια οικογένεια πρόκειται να κατοικήσει σε ένα νέο διαμέρισμα. Ο ιδιοκτήτης ζητά από τους μαθητές: • πλήρες ηλεκτρολογικό σχέδιο, • κατάλληλη θέση πίνακα, φωτιστικών, διακοπτών και πριζών, • διαχωρισμό της εγκατάστασης σε κυκλώματα, • πρόβλεψη για τις μεγάλες και μελλοντικές καταναλώσεις, • επιλογή αγωγών και μέσων προστασίας, • προμέτρηση των υλικών, • εκτίμηση του συνολικού κόστους. Ο διαθέσιμος προϋπολογισμός είναι περιορισμένος. Επομένως, κάθε επιλογή πρέπει να αιτιολογείται. Το δίλημμα Ο ιδιοκτήτης ζητά «όσο το δυνατόν λιγότερες γραμμές για να μειωθεί το κόστος». Οι μαθητές καλούνται να αποφασίσουν: Είναι πράγματι οικονομικότερη μια εγκατάσταση με ελάχιστες γραμμές ή μπορεί να γίνει δυσλειτουργική, μη επεκτάσιμη ή επικίνδυνη; Αφόρμηση – η σκόπιμα προβληματική μελέτη Παρουσιάζεται στις ομάδες μια κάτοψη με ορισμένα σκόπιμα λάθη: • ο πίνακας βρίσκεται σε απομακρυσμένο σημείο, • μία μόνο γραμμή τροφοδοτεί όλα τα φωτιστικά και τις πρίζες, • διακόπτης βρίσκεται πίσω από πόρτα, • πρίζα βρίσκεται σε ακατάλληλη θέση στο λουτρό, • θερμοσίφωνας και ηλεκτρική κουζίνα δεν διαθέτουν ανεξάρτητες γραμμές, • δεν έχει προβλεφθεί κλιματιστικό, • υπάρχουν πολύ μεγάλες διαδρομές αγωγών, • δύο χώροι δεν διαθέτουν επαρκείς ρευματοδότες, • δεν υπάρχει σαφής αντιστοίχιση διακοπτών και φωτιστικών, • απουσιάζουν κουτιά διακλάδωσης και αγωγός προστασίας. Πρώτη αποστολή Κάθε ομάδα σημειώνει πάνω στην κάτοψη: • τι θεωρεί λανθασμένο, • ποιο πρόβλημα μπορεί να προκαλέσει, • ποια στοιχεία χρειάζεται να γνωρίζει πριν προτείνει λύση, • ποια λάθη σχετίζονται με ασφάλεια, • ποια σχετίζονται με λειτουργικότητα, • ποια αυξάνουν άσκοπα το κόστος. Σε αυτό το στάδιο ο εκπαιδευτικός δεν αποκαλύπτει τις σωστές απαντήσεις. Καταγραφή αρχικών υποθέσεων Οι μαθητές απαντούν ατομικά και μετά συζητούν στην ομάδα: • Είναι καλύτερο να υπάρχει ένας ή περισσότεροι κλάδοι φωτισμού; • Πρέπει όλες οι πρίζες να ανήκουν στο ίδιο κύκλωμα; • Πώς επιλέγεται η θέση του ηλεκτρικού πίνακα; • Ποιες συσκευές χρειάζονται αποκλειστική γραμμή; • Η μεγαλύτερη διατομή αγωγού είναι πάντοτε καλύτερη; • Η μικρότερη διαδρομή είναι πάντοτε η καταλληλότερη; • Τι συμβαίνει όταν αυξάνεται το μήκος μιας γραμμής; • Μπορούμε να επιλέξουμε ασφάλεια χωρίς να γνωρίζουμε τη διατομή και τον τρόπο εγκατάστασης; • Πώς επηρεάζουν οι μελλοντικές ανάγκες τον σημερινό σχεδιασμό; • Πώς διαπιστώνουμε ότι η προμέτρηση είναι πλήρης; Οι απαντήσεις καταγράφονται σε πίνακα: Οργάνωση ομάδων Κάθε ομάδα λειτουργεί ως μικρό μελετητικό γραφείο με διαφορετικούς ρόλους: • Μελετητής κάτοψης: τοποθετεί τα ηλεκτρολογικά σημεία. • Υπεύθυνος φορτίων: καταγράφει ισχύ, ρεύμα και ταυτόχρονη λειτουργία. • Υπεύθυνος προστασίας: διερευνά αγωγούς, ασφάλειες και προστασίες. • Υπεύθυνος προμέτρησης: υπολογίζει ποσότητες και μήκη. • Υπεύθυνος κόστους: αναζητά τιμές και συντάσσει προσφορά. • Ελεγκτής εγκατάστασης: αναζητά λάθη και ζητά τεκμηρίωση. Οι ρόλοι εναλλάσσονται στις επόμενες δραστηριότητες. Διερευνητικές αποστολές Αποστολή 1 — Γνωρίζουμε τον πελάτη Πριν τοποθετηθεί οποιοδήποτε σύμβολο, οι ομάδες δημιουργούν ένα σύντομο ερωτηματολόγιο προς τον ιδιοκτήτη: • Πόσα άτομα θα χρησιμοποιούν την κατοικία; • Ποιες ηλεκτρικές συσκευές θα εγκατασταθούν; • Πού θα τοποθετηθούν τηλεόραση, υπολογιστές και γραφείο; • Προβλέπονται κλιματιστικά; • Θα αποκτηθεί μελλοντικά ηλεκτρικό όχημα; • Υπάρχουν χρήστες με κινητικές δυσκολίες; • Από πόσα σημεία πρέπει να ελέγχεται κάθε φωτιστικό; • Υπάρχουν εξωτερικοί χώροι; • Ποιες συσκευές είναι πιθανό να λειτουργούν ταυτόχρονα; • Υπάρχει ανάγκη εφεδρικής παροχής ή αυτοματισμών; Αναμενόμενη ανακάλυψη: Η ηλεκτρολογική μελέτη δεν ξεκινά από τα καλώδια αλλά από τις ανάγκες, τη χρήση και τους περιορισμούς του χώρου. Αποστολή 2 — Επιλογή θέσης πίνακα Κάθε ομάδα προτείνει δύο πιθανές θέσεις του πίνακα και συγκρίνει: • μήκος κύριας γραμμής, • συνολικά μήκη αναχωρήσεων, • προσβασιμότητα, • ασφάλεια, • δυνατότητα επέκτασης, • όδευση γραμμών, • επίδραση στο κόστος. Πίνακας απόφασης Οι μαθητές αιτιολογούν την τελική θέση και όχι απλώς την επιλέγουν εμπειρικά. Αποστολή 3 — Τοποθέτηση ηλεκτρικών σημείων Οι ομάδες σχεδιάζουν αρχικά μόνο: • φωτιστικά σημεία, • διακόπτες, • ρευματοδότες, • σημεία ισχυρών φορτίων, • εξωτερικά σημεία, • μελλοντικές παροχές. Για κάθε σημείο συμπληρώνουν: Διερευνητική ερώτηση 1: Πού θα χρειαστεί πραγματικά ο χρήστης πρίζα; Διερευνητική ερώτηση 2: Θα εμποδίζεται το σημείο από πόρτα ή έπιπλο; Διερευνητική ερώτηση 3: Πώς θα κινείται ο χρήστης μέσα στον χώρο; Διερευνητική ερώτηση 4: Χρειάζεται έλεγχος φωτισμού από δύο ή περισσότερες θέσεις; Διερευνητική ερώτηση 5: Ποιες θέσεις επηρεάζονται από νερό ή εξωτερικές συνθήκες; Διερευνητική ερώτηση 6: Ποια σημεία πρέπει να παραμείνουν εύκολα προσβάσιμα; Διερευνητική ερώτηση 7: Ποιες ανάγκες μπορεί να εμφανιστούν σε πέντε χρόνια; Αποστολή 4 — Ποιος διακόπτης είναι κατάλληλος; Δίνονται διαφορετικά σενάρια: • Φωτιστικό αποθήκης από μία θέση. • Πολύφωτο με δύο ανεξάρτητες ομάδες λαμπτήρων. • Φωτιστικό υπνοδωματίου από την είσοδο και δίπλα στο κρεβάτι. • Φωτισμός διαδρόμου από τρεις θέσεις. • Δύο φωτιστικά που πρέπει να λειτουργούν ανεξάρτητα. Οι μαθητές επιλέγουν: • απλό διακόπτη, • διακόπτη κομιτατέρ, • διακόπτες αλέ ρετούρ, • ενδιάμεσο διακόπτη αλέ ρετούρ, • συνδυασμό διακοπτών. Δεν δίνεται αρχικά η λύση. Κάθε ομάδα σχεδιάζει τη λογική λειτουργίας και υπερασπίζεται την επιλογή της. Αποστολή 5 — Δημιουργία ανεξάρτητων κυκλωμάτων Οι μαθητές παίρνουν έναν κατάλογο φορτίων: • φωτισμός, • γενικοί ρευματοδότες, • ηλεκτρική κουζίνα, • θερμοσίφωνας, • πλυντήριο ρούχων, • πλυντήριο πιάτων, • κλιματιστικά, • ψυγείο, • εξωτερικός φωτισμός, • μελλοντική συσκευή μεγάλης ισχύος. Καλούνται να τα κατανείμουν σε γραμμές. Περιορισμός: Κάθε νέα γραμμή αυξάνει το κόστος, αλλά η υπερβολική συγκέντρωση φορτίων μειώνει: • την ασφάλεια, • την επιλεκτικότητα, • τη λειτουργικότητα, • την ευκολία εντοπισμού βλάβης, • τη δυνατότητα συντήρησης. Ερώτημα σύγκρουσης: Ποιος είναι ο καλύτερος αριθμός κυκλωμάτων και όχι απλώς ο μικρότερος; Κάθε ομάδα παρουσιάζει διαφορετική πρόταση. Η τάξη συγκρίνει τις λύσεις με κοινά κριτήρια. Αποστολή 6 — Από την ισχύ στο ρεύμα Για κάθε γραμμή υπολογίζεται το αναμενόμενο ρεύμα. Για απλό μονοφασικό φορτίο: I = P / U Για φορτίο με συντελεστή ισχύος: I = P / U συνφ Οι μαθητές διερευνούν: • γιατί δύο συσκευές ίδιας ισχύος μπορεί να μην απορροφούν ακριβώς το ίδιο ρεύμα, • αν όλα τα φορτία λειτουργούν ταυτόχρονα, • ποιο είναι το δυσμενέστερο λογικό σενάριο, • γιατί δεν αρκεί η εγκατεστημένη ισχύς για κάθε απόφαση σχεδιασμού. Δοκιμή «αιχμής» Οι ομάδες κατασκευάζουν ένα πιθανό βραδινό σενάριο λειτουργίας: • λειτουργεί η ηλεκτρική κουζίνα, • θερμαίνεται το νερό, • λειτουργούν δύο κλιματιστικά, • είναι αναμμένος ο φωτισμός, • λειτουργούν πλυντήριο και μικροσυσκευές. Υπολογίζουν το συνολικό ρεύμα και συζητούν την έννοια της ταυτόχρονης ζήτησης. Αποστολή 7 — Επιλογή αγωγού και ασφάλειας Δίνονται τρεις προτάσεις για την ίδια γραμμή: • μικρός αγωγός και μεγάλη ασφάλεια, • μεγάλος αγωγός και μικρή ασφάλεια, • κατάλληλος συνδυασμός αγωγού–φορτίου–προστασίας. Οι μαθητές πρέπει να ανακαλύψουν ότι η επιλογή δεν γίνεται μόνο από την ισχύ. Εξετάζουν: • ρεύμα φορτίου, • επιτρεπόμενη ένταση αγωγού, • τρόπο εγκατάστασης, • μήκος γραμμής, • θερμοκρασία περιβάλλοντος, • ομαδοποίηση αγωγών, • πτώση τάσης, • χαρακτηριστικά φορτίου, • μέσο προστασίας, • συνθήκες αυτόματης διακοπής. Κεντρική σχέση ελέγχου Σε απλουστευμένη μορφή διερευνάται η λογική: Ib < ln < lz όπου: Ib: ρεύμα φορτίου, ln : ονομαστικό ρεύμα προστατευτικής διάταξης, lz: επιτρεπόμενο ρεύμα του αγωγού υπό τις συγκεκριμένες συνθήκες. Κρίσιμο ερώτημα: Αν αυξήσουμε μόνο την ασφάλεια επειδή «πέφτει συχνά», ποιο μέρος της εγκατάστασης μπορεί να κινδυνεύσει; Αποστολή 8 — Το μυστήριο της πτώσης τάσης Οι ομάδες συγκρίνουν τρεις γραμμές ίδιου φορτίου: Πριν υπολογίσουν, προβλέπουν: • ποια γραμμή έχει μεγαλύτερη αντίσταση, • πού θα εμφανιστεί μεγαλύτερη πτώση τάσης, • ποια μεταβολή μειώνει την πτώση τάσης, • αν η ασφάλεια από μόνη της διορθώνει το πρόβλημα. Για απλό μονοφασικό μοντέλο: ΔU = 2 I R και: R = ρ l / S Άρα διερευνούν τη σχέση: ΔU ανάλογο Ι l / Αναμενόμενο συμπέρασμα: Η πτώση τάσης αυξάνεται όταν αυξάνονται το ρεύμα και το μήκος, ενώ μειώνεται όταν αυξάνεται η διατομή. Ο τελικός έλεγχος πραγματοποιείται σύμφωνα με τα ισχύοντα κριτήρια και πρότυπα της εγκατάστασης. Αποστολή 9 — Δύο μελέτες, ποια είναι καλύτερη; Παρουσιάζονται δύο λύσεις: Μελέτη Α — Χαμηλό αρχικό κόστος • λίγες γραμμές, • οριακές διατομές, • κανένα εφεδρικό στοιχείο στον πίνακα, • ελάχιστες πρίζες, • καμία πρόβλεψη νέων φορτίων. Μελέτη Β — Μεγαλύτερο αρχικό κόστος • καλύτερος διαχωρισμός κυκλωμάτων, • μικρότερη έκταση διακοπής σε περίπτωση βλάβης, • προβλέψεις για μελλοντικά φορτία, • εφεδρικές θέσεις στον πίνακα, • πληρέστερη σήμανση. Οι μαθητές βαθμολογούν τις μελέτες: Προμέτρηση ως διερευνητική διαδικασία Αποστολή 10 — Τι ακριβώς πρέπει να μετρήσουμε; Κάθε ομάδα δημιουργεί μόνη της τις κατηγορίες υλικών πριν λάβει έτοιμο υπόδειγμα. Ενδεικτικά: • αγωγοί ανά διατομή και χρώμα, • καλώδια ανά τύπο και διατομή, • σωλήνες ανά διάμετρο, • κουτιά διακλάδωσης, • κουτιά διακοπτών και ρευματοδοτών, • διακόπτες ανά τύπο, • ρευματοδότες, • φωτιστικά σημεία, • πίνακας και υλικά πίνακα, • μικροαυτόματοι, • διατάξεις διαφορικού ρεύματος, • γενικά στοιχεία διακοπής, • μπάρες ουδετέρου και προστασίας, • υλικά γείωσης, • στηρίγματα και μικροϋλικά, • υλικά τηλεπικοινωνιών, όπου προβλέπονται. Η παγίδα του σχεδίου Οι μαθητές απαντούν: Αν στην κάτοψη βλέπουμε μία πρίζα, σημαίνει ότι χρειαζόμαστε μόνο μία πρίζα ως υλικό; Πρέπει να συνυπολογίσουν κουτί, αγωγούς, σωλήνα, εξαρτήματα σύνδεσης, διαδρομή και μικροϋλικά. Αποστολή 11 — Μέτρηση διαδρομών Κάθε ομάδα: • Επιλέγει κλίμακα σχεδίου. • Μετρά τις οριζόντιες διαδρομές. • Προσθέτει τις κατακόρυφες διαδρομές. • Υπολογίζει τη διαδρομή από τον πίνακα έως κάθε κλάδο. • Προσθέτει λογικό περιθώριο εγκατάστασης και συνδέσεων. • Καταγράφει χωριστά κάθε τύπο και διατομή αγωγού. • Ελέγχει αν κάποιο τμήμα έχει μετρηθεί δύο φορές ή έχει παραλειφθεί. Έλεγχος μεταξύ ομάδων Η ομάδα Α παραδίδει την προμέτρησή της στην ομάδα Β. Η ομάδα Β πρέπει να βρει: • ένα υλικό που παραλείφθηκε, • μία υπερεκτιμημένη ποσότητα, • μία πιθανή λάθος διαδρομή, • ένα σημείο όπου δεν τεκμηριώνεται η ποσότητα. Από την προμέτρηση στο κοστολόγιο Οι μαθητές αναζητούν πραγματικές τιμές από περισσότερους από έναν προμηθευτές και συμπληρώνουν: Προσθέτουν, όπου απαιτείται: • μικροϋλικά, • φύρα, • εργασία, • μεταφορά, • έλεγχο και μετρήσεις, • φόρους, • απρόβλεπτες δαπάνες. Διερευνητική ερώτηση 8: Το φθηνότερο υλικό οδηγεί πάντοτε στη φθηνότερη εγκατάσταση; Οι μαθητές εξετάζουν ποιότητα, διάρκεια ζωής, χρόνο τοποθέτησης, συμβατότητα και δυνατότητα αντικατάστασης. Κρίσιμα πειράματα και έλεγχοι Κρίσιμο πείραμα 1 — Αύξηση μήκους Διατηρούμε σταθερά φορτίο και διατομή και αυξάνουμε το μήκος. Οι μαθητές προβλέπουν και υπολογίζουν τη μεταβολή: • της αντίστασης, • της πτώσης τάσης, • των απωλειών. Κρίσιμο πείραμα 2 — Αύξηση φορτίου Διατηρούμε σταθερά μήκος και διατομή και αυξάνουμε την ισχύ. Εξετάζεται η επίδραση στο ρεύμα, στην πτώση τάσης και στη θερμική καταπόνηση. Κρίσιμο πείραμα 3 — Αλλαγή διατομής Διατηρούμε σταθερά φορτίο και μήκος και συγκρίνουμε διαφορετικές διατομές. Οι μαθητές αναζητούν το σημείο όπου η μεγαλύτερη διατομή προσφέρει ουσιαστικό όφελος και το σημείο όπου αυξάνει το κόστος χωρίς αναγκαία τεχνική αιτιολόγηση. Κρίσιμο πείραμα 4 — Βλάβη σε μία γραμμή Προσομοιώνεται βλάβη σε κύκλωμα ρευματοδοτών. Συγκρίνονται: • μία εγκατάσταση με ένα κοινό κύκλωμα, • μία εγκατάσταση με σωστό διαχωρισμό. Οι μαθητές καταγράφουν πόσοι χώροι και λειτουργίες τίθενται εκτός. Κρίσιμο πείραμα 5 — Αλλαγή χρήσης χώρου Ένα υπνοδωμάτιο μετατρέπεται σε γραφείο με δύο υπολογιστές, εκτυπωτή και κλιματιστικό. Οι ομάδες ελέγχουν αν η αρχική μελέτη μπορεί να υποστηρίξει τη νέα χρήση. Διάγνωση λαθών μελέτης Κάθε ομάδα λαμβάνει έναν «φάκελο βλάβης». Βλάβη 1 — Συχνή λειτουργία προστατευτικής διάταξης Πιθανές αιτίες προς διερεύνηση: • υπερφόρτιση γραμμής, • βραχυκύκλωμα, • ακατάλληλη κατανομή φορτίων, • ελαττωματική συσκευή, • λανθασμένη επιλογή προστασίας. Βλάβη 2 — Χαμηλή τάση στην απομακρυσμένη συσκευή Οι μαθητές ελέγχουν: • μήκος γραμμής, • διατομή, • ρεύμα φορτίου, • συνδέσεις, • πτώση τάσης. Βλάβη 3 — Υπερθέρμανση αγωγού Διερευνούν: • υπερφόρτιση, • μικρή διατομή, • ακατάλληλη προστασία, • ομαδοποίηση, • θερμοκρασία περιβάλλοντος, • χαλαρή σύνδεση. Βλάβη 4 — Δεν γνωρίζουμε ποιο κύκλωμα διακόπτουμε Αιτία: ανεπαρκής αρίθμηση και σήμανση. Οι μαθητές δημιουργούν: • πίνακα κυκλωμάτων, • αντιστοίχιση γραμμών, • ετικέτες, • ενημερωμένο μονογραμμικό σχέδιο. Βλάβη 5 — Το κόστος της προσφοράς αυξήθηκε στην κατασκευή Εξετάζονται: • ελλιπής προμέτρηση, • παράλειψη κατακόρυφων διαδρομών, • μη υπολογισμένα μικροϋλικά, • αλλαγές πελάτη, • λανθασμένη κλίμακα, • ανεπαρκές περιθώριο, • διπλή ή λανθασμένη μέτρηση. Πρόκληση ανασχεδιασμού Μετά την ολοκλήρωση της πρώτης μελέτης, ο «πελάτης» αλλάζει τις απαιτήσεις: • προσθέτει δύο κλιματιστικά, • ζητά ηλεκτρικό φούρνο, • μετατρέπει ένα δωμάτιο σε γραφείο, • επιθυμεί εξωτερικό φωτισμό, • ζητά πρόβλεψη φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος, • μειώνει τον διαθέσιμο προϋπολογισμό κατά 10%. Κάθε ομάδα πρέπει να: • αναθεωρήσει τα φορτία, • ελέγξει την κατανομή των γραμμών, • επανεξετάσει πίνακα και προστασίες, • τροποποιήσει την προμέτρηση, • υπολογίσει τη μεταβολή του κόστους, • εξηγήσει ποιες περικοπές δεν μπορεί να δεχθεί για λόγους ασφάλειας. Προκλήσεις επέκτασης Επέκταση Α — Έξυπνη κατοικία Να προβλεφθούν: • έξυπνοι διακόπτες, • αισθητήρες κίνησης, • έλεγχος φωτισμού, • ενεργειακή παρακολούθηση, • κατάλληλες θέσεις επικοινωνιακών γραμμών. Επέκταση Β — Φωτοβολταϊκά και αποθήκευση Οι μαθητές διερευνούν ποιες προβλέψεις πρέπει να γίνουν για: • φωτοβολταϊκό σύστημα, • αντιστροφέα, • μπαταρία, • όδευση καλωδίων, • χώρο εξοπλισμού. Επέκταση Γ — Φόρτιση ηλεκτρικού οχήματος Να προστεθεί μελλοντική γραμμή φόρτισης και να αξιολογηθεί η επίδραση: • στην παροχή, • στον πίνακα, • στην ισχύ, • στο συνολικό κόστος. Επέκταση Δ — Προσβάσιμη κατοικία Να επανεξεταστούν οι θέσεις: • διακοπτών, • ρευματοδοτών, • πίνακα, • χειριστηρίων, ώστε να είναι κατάλληλες για άτομο με κινητικές δυσκολίες. Επέκταση Ε — Ενεργειακή διαχείριση Να σχεδιαστεί σύστημα που αποτρέπει την ταυτόχρονη λειτουργία επιλεγμένων μεγάλων φορτίων. Επέκταση ΣΤ — Αλλαγή τιμών υλικών Οι τιμές των καλωδίων αυξάνονται κατά 15%. Οι μαθητές αναζητούν νόμιμη και τεχνικά αποδεκτή βελτιστοποίηση χωρίς υποβάθμιση της ασφάλειας. Τελικό παραδοτέο ομάδας Κάθε ομάδα παραδίδει έναν μικρό φάκελο μελέτης που περιλαμβάνει: • Ανάλυση αναγκών πελάτη. • Κάτοψη με ηλεκτρολογικά σύμβολα. • Αρίθμηση φωτιστικών και διακοπτών. • Χάραξη και ομαδοποίηση κυκλωμάτων. • Πίνακα φορτίων. • Υπολογισμό ρεύματος ανά γραμμή. • Τεκμηρίωση επιλογής αγωγών. • Τεκμηρίωση επιλογής προστατευτικών διατάξεων. • Έλεγχο πτώσης τάσης. • Μονογραμμικό σχέδιο πίνακα. • Πίνακα προμέτρησης υλικών. • Αναλυτικό κοστολόγιο. • Καταγραφή πιθανών μελλοντικών επεκτάσεων. • Έλεγχο λαθών από άλλη ομάδα. • Τελική τεχνική πρόταση προς τον πελάτη. Παρουσίαση και αντιπαράθεση λύσεων Κάθε ομάδα έχει πέντε λεπτά για να υπερασπιστεί τη μελέτη της. Οι υπόλοιπες ομάδες λειτουργούν ως: • πελάτης, • εγκαταστάτης, • ελεγκτής ασφάλειας, • προμηθευτής, • υπεύθυνος οικονομικού ελέγχου. Υποχρεωτικές ερωτήσεις Γιατί τοποθετήσατε εκεί τον πίνακα; Γιατί δημιουργήσατε αυτόν τον αριθμό γραμμών; Ποια συσκευή δημιουργεί τη δυσμενέστερη φόρτιση; Πώς ελέγξατε την πτώση τάσης; Πώς προστατεύεται ο αγωγός; Ποιο είναι το ακριβότερο μέρος της μελέτης; Ποια αλλαγή μειώνει το κόστος χωρίς να επηρεάζει την ασφάλεια; Πώς θα εντοπιστεί μια μελλοντική βλάβη; Ποια πρόβλεψη κάνατε για μελλοντική επέκταση; Αξιολόγηση Ατομικό δελτίο εξόδου Κάθε μαθητής απαντά: • Ποια αρχική μου υπόθεση άλλαξε; • Ποια σχεδιαστική απόφαση επηρεάζει περισσότερο την ασφάλεια; • Ποιο λάθος προμέτρησης είναι πιθανότερο; • Γιατί η ασφάλεια δεν επιλέγεται ανεξάρτητα από τον αγωγό; • Ποια αλλαγή θα έκανα αν αυξανόταν το μήκος μιας γραμμής; • Τι θα βελτίωνα στη μελέτη της ομάδας μου; Αναμενόμενο συμπέρασμα Η σχεδίαση μιας ηλεκτρολογικής εγκατάστασης δεν είναι απλή τοποθέτηση συμβόλων πάνω σε μια κάτοψη. Αρχίζει με τη διερεύνηση των αναγκών των χρηστών και συνεχίζεται με την κατανομή των φορτίων, τον διαχωρισμό των κυκλωμάτων, την επιλογή αγωγών και προστασιών, τον έλεγχο της πτώσης τάσης και την πρόβλεψη μελλοντικών αναγκών. Η προμέτρηση δεν είναι μια απλή καταμέτρηση εμφανών εξαρτημάτων. Προκύπτει από το ολοκληρωμένο σχέδιο, τις πραγματικές οδεύσεις, τις ποσότητες αγωγών και σωληνώσεων, τα υλικά του πίνακα, τα βοηθητικά εξαρτήματα και τις απαιτήσεις κατασκευής. Η καλύτερη λύση δεν είναι υποχρεωτικά η φθηνότερη, αλλά εκείνη που εξισορροπεί ασφάλεια, λειτουργικότητα, οικονομία, συντηρησιμότητα και δυνατότητα επέκτασης. Οι τελικές επιλογές διατομών, προστασιών και ειδικών θέσεων εγκατάστασης πρέπει να επιβεβαιώνονται βάσει των ισχυόντων προτύπων, των συνθηκών εγκατάστασης και των οδηγιών των κατασκευαστών.

Σκοποί της άσκησης Μετά την ολοκλήρωση της άσκησης οι μαθητές αναμένεται να έχουν επιτύχει τους ακόλουθους στόχους: Γνωστικοί στόχοι Οι μαθητές θα είναι σε θέση να: Εξηγούν την αναγκαιότητα του φωτισμού ασφαλείας. Περιγράφουν την αρχή λειτουργίας του κυκλώματος. Διακρίνουν την κανονική τροφοδοσία 230 V AC από την εφεδρική τροφοδοσία 12 V DC. Αναγνωρίζουν τον ηλεκτρονόμο, το πηνίο και τις επαφές COM, NC και NO. Εξηγούν γιατί χρησιμοποιείται η κανονικά κλειστή επαφή NC. Συσχετίζουν τη λειτουργία του κυκλώματος με τη λογική NOT. Ερμηνεύουν το μονογραμμικό και το πολυγραμμικό σχέδιο. Αναγνωρίζουν τα απαραίτητα υλικά και εξηγούν τη λειτουργία τους. Υπολογίζουν το ρεύμα του φωτιστικού από τη σχέση \(I=P/U\). Υπολογίζουν προσεγγιστικά την αυτονομία του συσσωρευτή. Εξηγούν πώς το σημείο επιτήρησης της τάσης επηρεάζει τις βλάβες που ανιχνεύονται. Αναγνωρίζουν πιθανές αιτίες δυσλειτουργίας του κυκλώματος. Στόχοι δεξιοτήτων Οι μαθητές θα είναι σε θέση να: Σχεδιάζουν το λειτουργικό, μονογραμμικό και πολυγραμμικό σχέδιο του κυκλώματος. Επιλέγουν τα κατάλληλα υλικά σύμφωνα με τις απαιτήσεις της εγκατάστασης. Αναγνωρίζουν τους ακροδέκτες του ηλεκτρονόμου. Ελέγχουν με πολύμετρο τις επαφές COM–NC και COM–NO. Τοποθετούν σωστά τα υλικά στην εργαστηριακή πινακίδα. Κατασκευάζουν με ασφάλεια το κύκλωμα φωτισμού ασφαλείας. Πραγματοποιούν σωστές και λειτουργικές συνδέσεις και διακλαδώσεις. Χρησιμοποιούν σωστά τα εργαλεία και τα όργανα μέτρησης. Ελέγχουν τη συνέχεια, την πολικότητα και την τάση του κυκλώματος. Δοκιμάζουν την αυτόματη ενεργοποίηση του φωτισμού ασφαλείας. Χρησιμοποιούν το πλήκτρο TEST για τον λειτουργικό έλεγχο. Καταγράφουν και συγκρίνουν προβλέψεις, μετρήσεις και αποτελέσματα. Εντοπίζουν βλάβες ακολουθώντας τη διαδικασία: σύμπτωμα, υπόθεση, μέτρηση, συμπέρασμα. Τροποποιούν το κύκλωμα ώστε ο διακόπτης να τοποθετηθεί στην πλευρά των 12 V. Παρουσιάζουν και τεκμηριώνουν την τεχνική λύση της ομάδας τους. Στόχοι στάσεων και συμπεριφορών Οι μαθητές αναμένεται να: Αναπτύξουν υπεύθυνη στάση απέναντι στην ηλεκτρική ασφάλεια. Τηρούν συστηματικά τους κανόνες ασφαλούς εργασίας. Μην πραγματοποιούν συνδέσεις ή αλλαγές σε κύκλωμα υπό τάση. Αντιλαμβάνονται τη σημασία του φωτισμού ασφαλείας για την προστασία ανθρώπων. Αναγνωρίζουν την ανάγκη τακτικού ελέγχου και συντήρησης των συστημάτων ασφαλείας. Βασίζουν τα συμπεράσματά τους σε μετρήσεις και τεκμηριωμένα στοιχεία. Αντιμετωπίζουν τα λάθη ως ευκαιρίες διερεύνησης και βελτίωσης. Αναπτύξουν κριτική σκέψη κατά την επιλογή υλικών και τεχνικών λύσεων. Συνεργάζονται με υπευθυνότητα και σεβασμό μέσα στην ομάδα. Μοιράζονται ρόλους, εργαλεία και αρμοδιότητες με δίκαιο τρόπο. Σέβονται τον εργαστηριακό εξοπλισμό και φροντίζουν για τη σωστή χρήση του. Αναπτύξουν επαγγελματική συνέπεια, ακρίβεια και επιμέλεια. Αξιολογούν την εργασία τους και αποδέχονται τον έλεγχο από άλλες ομάδες. Συνειδητοποιούν ότι ένα σύστημα ασφαλείας πρέπει να είναι αξιόπιστο τη στιγμή που θα απαιτηθεί η λειτουργία του.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ