Cum să faci energia regenerabilă mai accesibilă cu printarea 3D: Zortrax și GUST

Cum să faci energia regenerabilă mai accesibilă cu printarea 3D: Zortrax și GUST

Rezumat

Generative Urban Small Turbine (GUST), un proiect studențesc care dezvoltă o turbină eoliană și promovează sursele regenerabile de energie, utilizează soluții de printare 3D Zortrax în munca lor.

Imprimanta 3D desktop Zortrax este extrem de utilă în prototiparea rapidă și fabricarea flexibilă a pieselor turbinei eoliene, precum și în realizarea studiilor privind aerodinamica palelor turbinei.

Pentru majoritatea printurilor 3D, inginerii GUST folosesc filamente Zortrax precum Z-ABS, Z-ULTRAT și Z-HIPS.

 

Generative Small Urban Turbine (GUST) este un proiect studenţesc, care se concentrează pe dezvoltarea unei turbine eoliene, precum și pe promovarea energiei eoliene regenerabile pentru uz individual. Scopul proiectului este de a reduce costurile de obținere a energiei electrice și de a face consumatorii mai independenți față de furnizorii externi. Membrii GUST profită de soluțiile de printare 3D Zortrax în timpul lucrului lor la o mică turbină eoliană pe care o perfecționează din 2016. Aflați cum acest extraordinar proiect academic polonez a devenit un câștigător al unui premiu european cu o imprimantă 3D Zortrax M300.

 

 Imaginea prezintă o turbină eoliană completă GUST la competiția ISWTC din Țările de Jos (Olanda).

 

Printare 3D și ecologie: reducerea deșeurilor și a costurilor în inginerie

Încă de la începutul proiectului GUST acesta a avut un succes enorm. A fost primul în competiția europeană ISWTC în anii 2016-2018 și al treilea în 2019. După o pauză legată de COVID în 2020, concursul a fost reînnoit un an mai târziu. De data aceasta, însă, urma să fie evaluat un aspect suplimentar, și anume sustenabilitatea. Membrii GUST și-au dat seama că au nevoie de o soluție care să asigure o înlocuire rapidă și ieftină a pieselor sparte sau uzate, fără a fi nevoie să înlocuiască întreaga turbină. Ei au crezut că o imprimantă 3D cuprinde totul, așa că ne-au contactat deoarece urmăreau un produs de înaltă calitate și fiabil pentru producția flexibilă.

Zortrax M300 Plus, un echivalent de ultimă oră al lui Zortrax M300, este disponibil momentan în oferta noastră.

 

„Datorită încorporării printării 3D, suntem capabili să limităm costurile de producție și, la rândul lor, și costurile unei potențiale producții în masă”, spune Kamil Gardyjas, liderul GUST. Introducerea acestei metode de producție a economisit timp și bani pentru GUST. De asemenea, i-a ajutat să îndeplinească noua cerință ISWTC legată de mediu și le-a acordat locul doi în ediția din 2021 a concursului. Mai mult, GUST a devenit câștigătorul a două concursuri naționale: EKOInnowatorzy la categoria proiect student eco-inovator și KOKOS – concursul pentru cea mai bună construcție studențească în Ecologie. „Dacă nu ar fi fost printarea 3D, ne-ar fi fost mult mai greu să realizăm toate acestea”, subliniază Kamil Gardyjas.

 

 Fotografiile înfățișează un model de cupolă pentru o mică turbină urbană în timpul procesului de printare 3D (stânga) și modelul gata de pe platformă (dreapta).

 

Imprimantă 3D Zortrax într-un atelier pentru studenți: prototipare și testare rapidă ecologică

Cum folosesc studenții Zortrax M300  în proiectul lor? Echipamentul joacă un rol important în prototiparea rapidă și testarea științifică. Multe elemente ale prototipurilor de turbine sunt printate 3D. Pe măsură ce GUST evoluează - cu noi membri care se alătură în fiecare an universitar și noi idei fiind încorporate - turbina se schimbă. Prin urmare, echipa folosește imprimanta 3D desktop Zortrax pentru a introduce modificări pe loc. Modificările și îmbunătățirile aplicate sunt apoi întotdeauna testate într-un tunel aerodinamic special pentru a verifica proprietățile modelului.

 

Modelul cupolei unei turbine eoliene post-procesat de unul dintre studenții proiectului GUST (stânga) și montat în carcasa turbinei (dreapta).

 

Echipa folosește și o imprimantă 3D Zortrax M300 pentru a crea o machetă de show la scară 1:1. Anul acesta, pentru printurile lor 3D, echipa a folosit atât materiale Zortrax (Z-ABS, Z-ULTRAT, Z-HIPS), cât și materiale de la alți producători. Setările Z-SUITE cele mai frecvent utilizate de GUST au fost setările implicite pentru Z-ULTRAT. Modificările standard au inclus: calitatea printării, înălțimea stratului (în funcție de acuratețea dorită a reproducerii suprafeței și complexitatea elementului dat), nivelul de umplere (infill) și unele setări de suport.

 

Fotografiile ilustrează modelul carcasei turbinei eoliene imediat după procesul de printare 3D.

 

Printarea 3D în educație: faceți aerodinamica de înțeles cu printarea 3D

Pe lângă prototipare și testare, printarea 3D cu Zortrax  a fost, de asemenea, utilă într-o campanie experimentală de pionierat, dedicată studiului aerodinamicii palelor turbinei. Aici, studenții proiectează și testează numeric noi geometrii ale palelor rotorului, iar apoi, folosind printuri 3D, testează rotoarele experimental. Pentru a putea face acest lucru, ei folosesc tunelul de vânt cu viteză redusă de la Institutul de Mașini cu Flux Fluid de la Universitatea Tehnică din Łódź.[1]

Toate cele de mai sus au condus GUST la etapa finală: competiția ISWTC și testele într-un tunel de vânt la scară reală din Delft, Țările de Jos (Olanda). Nu numai că a fost legat de competiția directă cu alte echipe din întreaga lume, ci și de oportunitatea de a examina un prototip de turbină la scară 1:1. Proiectul GUST a câştigat locul doi în competiția din acest an, dar nu se oprește aici. Ei plănuiesc să-și optimizeze și să-și perfecționeze turbina ecologică pentru viitoarele ediții ISWTC. Acum, cu imprimanta 3D Zortrax la dispoziția lor, va fi mult mai ușor.

 

Imaginea prezintă turbina eoliană cu carcasa oprită (stânga) și pornită, afișând sigla Zortrax (dreapta).

 

Aflați mai multe despre Zortrax M300 Plus – un echivalent al imprimantei 3D folosite de GUST care este disponibilă în prezent în oferta noastră.

 

Descoperiți articolul original AICI.

 

[1] Întreaga procedură este descrisă în publicațiile științifice din revista „Energies: Fast Track Integration of Computational Methods with Experiments in Small Wind Turbine Development”: https://www.mdpi.com/1996-1073/12/9/ 1625

Comentarii