Pystyakselituulivoimalan suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on suunnitella pystyakselituulivoimala, jota käytetään apuna Suhmuran Metalli Ky:n hallin lämmityksessä. Voimala pystytetään tehtaan takana olevien peltojen keskelle myöhemmin tänä vuonna. Voimala pyörittää ilmalämpöpumppua mikä sijoitetaan Suhmuran Metalli Ky:n hallin seinään.

Tämä työ on prototyyppi mahdollisesti myöhemmin vuoden aikana valmistettavasta tuotteesta. Voimala suunniteltiin käyttäen Creo Parametric 2.0 -ohjelmistoa. Lujuuslaskennat suoritettiin Creo simulate -ohjelmistolla. Ohjelmisto käyttää laskennoissa hyödyksi alkioita. Laskettava kappale jaetaan pienin alkioihin joiden avulla laskutoimitus toteutetaan.

Mahdolliset koneistukset sekä kasaaminen suoritettiin Suhmuran Metalli Ky:n tiloissa Joensuun Suhmurassa. Lopullisen voimalan pyyhkäisypinta-alaksi valikoitui 3.75 m^2. Generaattorin teho on suuruudeltaan 2.2 kW ja latausvirta on 9.5 A.

The purpose of this thesis was to design a small vertical axis wind turbine. The turbine is be used as an extra heater in Suhmuran Metalli factory area. The plant is designed to be located in the fields behind the factory later this year. The wind turbine is powering an air source heat pump which will be placed inside the factory.

This is a prototype of a wind turbine that may be built later this year. The structural analyses and 3D-designing were carried out by using Creo parametric 2.0 -software. The structural analyses were made by using Creo simulate software. The program divides the part into smaller areas which then are calculated by the program. This eases the program calculations and speeds up the process.

The prototype machining and assembling were implemented in Suhmuran Metalli factory in Suhmura, Joensuu. In the final design in the wind turbine the land swept area is 3.75 m^2 and the size of the generator is 2.2 kW. The generator can produce a 9.5 A charging current.