Katedra Elektrotechniki i Informatyki Wydział Elektryczny

W semestrze zimowym roku akademickiego 2023/2024 w Katedrze Elektrotechniki i Informatyki był realizowany projekt PBL „Badania wpływu konstrukcji wirników turbin wiatrowych o osi poziomej na wykorzystanie energii wiatru”, finansowany w ramach X edycji konkursu programu Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza. Prace prowadził zespół w składzie Mikołaj Próchnicki, Jan Jodłowiec, Kamil Mól, Patryk Lis, Kinga Krajs oraz Filip Kozłowski, pod opieką dra inż. Piotra Zientka i dra inż. Tadeusza Białonia.

W trakcie przeprowadzonych prac dokonano rozeznania aktualnego stanu techniki oraz zasad i zjawisk fizycznych wpływających na polepszenie wykorzystania energii wiatru i przełożenie jej na produkcję energii elektrycznej. Głównym celem projektu było zaprojektowanie własnego wirnika turbiny. W tym celu dokonano niezbędnych rozważań teoretycznych oraz symulacji, w wyniku których określono optymalny profil i kąt natarcia łopat. Wirnik zaprojektowano w programie Fusion 360 i wykonano techniką druku 3D.

Wirnik turbiny wiatrowej zaprojektowany w programie Fusion 360

Wynikiem projektu jest stanowisko badawcze, znajdujące się w wydzielonym fragmencie przestrzeni laboratorium Maszyn Elektrycznych Wydziału Elektrycznego, umożliwiające badania wpływu konstrukcji turbin wiatrowych na stopień wykorzystania energii wiatru. Aby pomiary można było prowadzić w sposób bezpieczny, zbudowano klatkę bezpieczeństwa ze stalowej siatki, zabezpieczającą uczestników z wypadku uszkodzenia łopat w czasie pracy generatora. Ta sama konstrukcja podtrzymuje także wentylator służący do napędzania turbiny.

Projekt stanowiska pomiarowego do badań turbin wiatrowych

Wykonane stanowisko pomiarowe, obejmujące wydzieloną przestrzeń zabezpieczoną stalową siatką

W ramach projektu wykonano także serię pomiarów, które pozwoliły na wgląd w działanie zarówno generatorów, jak i kontrolerów ładowania.

Schemat elektryczny układu pomiarowego stanowiska

dr inż. Tadeusz Białoń