Aurinkolämmönkeräimen telineen suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella säädettävä, mukautuva ja yksinkertainen teline aurinkolämmönkeräimille. Aihe on saatu Riihimäen metallikaluste Oy:ltä. Kallistuskulmaltaan kiinteät telineet aiheuttavat tehohukkaa, koska keräimiä ei voida suuntia optimaaliseen kulmaan auringon paisteen mukaan. Koneellisilla auringon seurantalaitteilla varustetut telinejärjestelmät ovat puolestaan niin kalliita, ettei niitä kannata hankkia esimerkiksi omakotitaloon.

Suunnittelussa käytettiin luonnostelutekniikkaa, eli tehtiin ensin useita erilaisia karkeita versioita. Näiden pohjalta lähdettiin suunnittelemaan tuotetta yksityiskohtaisemmin. Teline suunniteltiin 3D-ympäristössä Solid Works -ohjelmistolla. Rakenneosien mitoitus suoritettiin käyttämällä Ansys Workbench FEM -ohjelmaa sekä käsin laskentaa ja statiikan perusyhtälöitä.

Opinnäytetyön tuloksina saatiin telineen 3D-malli, tarvittavat valmistuspiirustukset sekä pääosien FEM-analyysit. Laitteen suunnittelussa pyrittiin saamaan aikaan helposti valmistettava ja toimiva perusratkaisu.

The aim of this project was to design adjustable, adaptable and simple stand for solar collectors. The project was commissioned by Riihimäen metallikaluste Oy. The need for this project came from the users of solar energy systems. The stands with an solid angle cause loss in the energy production. The angle must be adjustable to get the highest power from the system. The systems with sun tracking option are too expensive to be used in detached houses

The designing was started with a sketching method. The big variety of sketches was made before the best version was chosen to development. The stand was designed in 3D- environment with a Solid works 3D- program. The dimensioning of the parts was accomplished by using the static calculations and Ansys Workbench- FEM program.

The 3D- model and the blueprints of the product were made as a result of this study. The FEM analysis of the main parts was also made. The primary goal of this project was to develop a functional construction, which was successfully completed.