GUST-owna turbina polskich studentów w finale prestiżowego konkursu

Data

Konkurs International Small Wind Turbine Contest 2016 to prestiżowe wydarzenie, które łączy najlepsze ośrodki naukowe w Europie specjalizujące się w dziedzinie odnawialnych źródeł energii między innymi z Danii, Holandii i Wielkiej Brytanii. Głównym celem konkursu jest wyłonienie rozwiązania, które może zostać bezpośrednio wprowadzone na rynek, dlatego punktowane są: bezpieczeństwo, adaptacja w terenie zurbanizowanym, optymalizacja kosztów oraz pełna dokumentacja techniczna potrzebna do produkcji.

Konkurs składa się z dwóch etapów. Pierwszym jest proces projektowania i optymalizacji modelu, który kończy się sporządzeniem raportu. Dokumentacja jest oceniana przez grupę ekspertów z przemysłu wiatrowego. Drużyny, które otrzymają pozytywne noty mogą przystąpić do budowania turbiny. Finał odbywa się w Holandii, gdzie przez kilka dni prototyp turbiny jest poddawany serii badań oraz dogłębnej analizie pod względem bezpieczeństwa. Ostatniego dnia jest organizowana konferencja, podczas której drużyny mogą przedstawić swoje pomysły oraz opowiedzieć o całym procesie konstrukcji i prowadzonej kampanii promocyjnej.

Na konkurs w Holandii zespół GUST zaproponował klasyczną turbinę wiatrową z poziomą osią obrotu (ang. Horizontal – Axis Wind Turbine, HAWT) o średnicy 1,6 m. Całość składa się z trzech łopatek zamontowanych w piaście w taki sposób, aby nie tylko zapewnić bezpieczne połączenie, ale również łatwy montaż. Piasta (części koła napędowego) jest osadzona na wale, którego drugi koniec stanowi część generatora.

Pierwszym krokiem optymalizacji turbiny HAWT jest aerodynamika rotora, czyli wirującej wokół stałej osi części. Przy projektowaniu tego elementu GUST postanowił oprzeć się na kodzie FAST, stworzonym w National Wind Technology Center, oddziale amerykańskiego Departamentu Energii. FAST jest skomplikowanym programem, bazującym na fundamentalnych prawach, odpowiednich uproszczeniach oraz założeniach, dzięki którym można przeprowadzić liczne symulacje pozwalające na dokonanie analizy różnych konfiguracji turbiny.

Ostatnim, ale i najważniejszym elementem konstrukcji jest układ sterowania, gdyż to on wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo turbiny. Musi zatem zapobiegać przekroczeniu maksymalnych prędkości i mocy. System powinien pozwalać na zatrzymanie turbiny zdalnie z odległości co najmniej 10 metrów oraz powinien zapobiegać ewentualnym jej awariom.

Bezpieczeństwo było i jest najważniejszym aspektem dla zespołu GUST, jako że turbina ma mieć zastosowanie w terenie zurbanizowanym. Zdaniem łódzkich studentów, dostęp do odnawialnego źródła energii powinien być równie prosty w miastach, jak i po za nimi. Projekt GUST ma więc na celu zmianę podejścia do zróżnicowanych źródeł energii oraz ukazanie bardziej ekologicznego rozwiązania – tak, aby mieszkańcy miast nie musieli wybierać pomiędzy energią w domach a świeżym powietrzem za oknami. Turbina jest dostosowana do polskich warunków wietrzności, gdzie średnie prędkość wiatru wynoszą  2-4 m/s. Szacowany koszt produkcji masowej to 2500 zł. Jest to przystępna cena, w porównaniu z innymi rozwiązaniami, która pozwoli większej liczbie osób na korzystanie z odnawialnego źródła energii bez rujnowania domowego budżetu.

GUST ma nadzieję przyczynić się do rozwoju energetyki wiatrowej, która jest obecnie niezwykle ważnym tematem w Unii Europejskiej i pokazać, że Polska ma ogromny potencjał i wielkie możliwości. Pomysł otrzymał wysokie noty od komisji, jak również możliwość przeprowadzenia licznych badań w tunelu aerodynamicznym Uniwersytetu Technicznego w Delft. Wysiłki studentów zostały docenione również przez Ministerstwo Szkolnictwa Wyższego i Nauki, które przyznało im wsparcie w ramach programu grantowego „Najlepsi z Najlepszych”.

Przed zespołem finalne zdanie – optymalizacja i budowa modelu turbiny. GUST osiągnął wielki sukces kwalifikując się do grona najlepszych z całej Europy i będzie walczył o pierwsze miejsce. To kolejny zespół po KGHM Lodz Solar Team i HyperLodz Team, który udowadnia potencjał łódzkich studentów i ich możliwości. Jak przyznają „GUST-owcy”, jeśli jest pomysł, kilka szalonych głów i entuzjazm, to nie ma rzeczy niemożliwych.