Op 24 januari 2024 rondden studenten van Advanced Technology en Technische Natuurkunde met succes het Student-Powered Ice Device project af.
Ze gingen de uitdaging aan om met slechts twee fietspompen een koelapparaat te ontwerpen dat 200 ml water in slechts 30 minuten kon koelen!
Hoe dan?
De studenten moesten niet alleen een werkend koelapparaat creëren, maar ook hun ontwerp en proces testen als onderdeel van een team, met een systematische en wetenschappelijke aanpak. Om te beginnen kregen ze een basisopstelling met twee fietspompen en een verbindingsbuis.
Terwijl ze zich verdiepten in de thermodynamische concepten, ontdekten de studenten een ingenieuze manier om lucht te comprimeren in de ene fietspomp, waarna het naar de andere pomp werd verplaatst om daar te expanderen. Deze expansie zorgde voor koeling, die op zijn beurt werd gebruikt om het water te koelen. Door de bewegingen van de pompen creeërden ze een cyclus van compressie en expansie.
Uitdagingen en innovaties
Vastbesloten om hun basisopstelling te verbeteren, hebben de studenten verschillende methoden onderzocht. Ze pasten de lengte van de verbindingsbuis aan, experimenteerden met het gebruik van water om de buis te koelen, en probeerden isolatie met steenwol om de watercontainer te beschermen. Onderweg kwamen ze natuurlijk voor uitdagingen te staan, waarvan het ontwerpen van een waterdichte container een van de grootste obstakels bleek te zijn. Gelukkig hadden de studenten dit jaar toegang tot een 3D-printer, wat resulteerde in minder lekkages dan voorheen.
Ook ontstonden er innovatieve ideeën tijdens het project, vooral bij het realiseren van de cruciale rol van de pompcyclustiming. Sommige teams ontwikkelden inventieve oplossingen, waarbij geluiden en lichten werden geïntegreerd om een stabiele en efficiënte pompcyclus te handhaven.
leren Samenwerken
Wat dit project echt bijzonder maakte, was de samenwerking tussen de teams. In de projectruimtes op de tweede verdieping werkten studenten zij aan zij aan hun ontwerpen. Een van de studenten merkte op dat het bij zo'n project belangrijk is om rollen en taken toe te wijzen, een gedeelde schijf te hebben voor het opslaan van de bestanden en goed onderling contact, bijvoorbeeld via Whats app. Door deze samenwerking kwam niet alleen de inhoudelijke ontwikkeling aan bod, maar werden ook persoonlijke vaardigheden aangesproken, zoals het overwinnen van verlegenheid en het tonen van leiderschap.
DE WINNAARS
Vol verwachting keken we uit naar de langverwachte demonstratie, waar teams hun ontwerpen presenteerden en de 30-minuten durende competitie begon om het beste koelapparaat te bepalen. Uiteraard blijven de details van de winnende teams geheim😉, maar de teams die de beste prestaties leverden, zijn Team TN met op foto 1 Bram Dirks, Manoah van der Worp, Grace-Lynn Keizers, Jonas Hop, Quirijn de Groen en Matthijs Bos (vlnr). Het beste Team AT zie je terug op foto 2 met Rayshad Bayuaji, Orfeas Chasaneas Petras, Egor Semin (geen teamlid), Tijl de Lang, Tristan Blok en Valentijn Simons (vlnr).
Theorie naar praktijk
In dit project, dat oorspronkelijk door Marcel ter Brake bedacht is, brengen studenten theorie en praktijk samen. In het vak Thermodynamica (gegeven door Srini Vanapalli, Imre van Veldhoven, Michiel van Limbeek, Herman Hemmes) verwerven ze diepgaande kennis over isolatie en koelcycli. De inleidende experimenten van het project bieden directe inzichten in de praktische toepassingen van deze concepten (met dank aan Paul Rupert, Ben Oude Alink en John Kooiker voor hun waardevolle bijdragen!). Daarnaast ontwikkelen de studenten vaardigheden in het toepassen van een systematische ontwerpaanpak, die ook in andere ontwerpprojecten van pas zal komen. Tot slot introduceert Rob Beltman de studenten in de zelfbedieningsworkshop van TCO, waar ze specifieke onderdelen van hun apparaat kunnen construeren.
Elk jaar kijken de studenten vol verwachting uit naar de demonstratie, waar de teams hun ontwerpen presenteren en de spannende wedstrijd plaatsvindt: 30 minuten pompen om te bepalen welk team het beste koelapparaat heeft ontworpen. Het is altijd een bijzonder leuk evenement!
