Naslov
Prikupljanje i pretvorba niskorazinske kinetičke energije toka rijeke
(Harvesting and Transducing of Low-level Kinetic River Flow Energy)

Autori
Šamanić, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Tehnički fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
22.11

Godina
2013

Stranica
125

Mentor
Zelenika, Saša

Ključne riječi
prikupljanje niskorazinske energije; tok rijeke; piezoelektrični princip; mikroturbine
(energy harvesting; river flow; piezoelectric principle; microturbines)

Sažetak
Živimo u vremenu kada je pitanje iskorištenja energije vrlo aktualno. Resursi kojima se koristimo su ograničeni. Čovječanstvo se zbog toga sve više okreće prema obnovljivim izvorima energije. Hidroenergija i njezino iskorištenje su jedno od mogućih rješenja. Energija vode se u hidroelektranama pretvara iz mehaničke energije vrtnjom rotora turbine u električnu energiju na četkicama generatora. To je konvencionalni način iskorištavanja energije rijeke. U ovom radu naglasak je na prikupljanju i pretvorbi niskorazinske kinetičke energije toka rijeke. Cilj rada je istražiti stanje tehnike i ispitati piezoelektrični princip te princip mikroturbine za prikupljanje i pretvorbu niskorazinske kinetičke energije toka rijeke. Kod piezoelektričnog principa naglasak je na tzv. piezoelektričnim jeguljama, odnosno piezoelektričnim uređajima visoke podatljivosti, dok je kod mikroturbina posebna pažnja posvećena potopljenim sustavima. Rad se sastoji od 4 cjeline. U prvoj je dan pregled literature koja se odnosi na teoriju, ali i istraživanja vezana uz pretvorbu niskorazinske kinetičke energije toka rijeke. Drugi dio opisuje piezoelektrične materijale, odnosno piezoelektrične polimere te se dolazi do zaključka koji je materijal najpovoljniji za upotrebu kod tzv. "piezoelektričnih jegulja". U radu su potom opisani izgled jegulja, mehanička i električna svojstva, način rada, učinkovitost, te usporedba njihove proizvedene energije. Matematički model jegulje služi za analizu utjecaja piezoelektrične sprege i izlaznog električnog kruga na svojstva stabilnosti sustava, te kako bi se proučio način rada uređaja - vrijednosti parametara za koje se mogu razviti samoodržive oscilacije. Dan je i proračun izlazne snage za uređaje od različitih materijala: PVDF-a i poliuretana. Dobivena vrijednost izlazne snage poliuretanskog uređaja je 350 % veća od one uređaja od PVDF-a. U zadnjoj cjelini rada opisan je pak način prikupljanja energije iz riječnih tokova pomoću protočnih turbina i turbina s padom vode. Prikazan je postupak odabira tipa i parametara turbina za razne uvjete u okolini s obzirom na količinu protoka vode i pad vode. Naglasak je na načinima povećanja učinkovitosti turbina. Izvršen je proračun turbina, to jest implementacija modela turbina u riječnom toku s realnim parametrima iz okoline.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA