Aurinkosähköjärjestelmän lisätuen suunnittelu
Kesti, Joni (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024052214517
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024052214517
Tiivistelmä
Opinnäytetyö suoritettiin Voimatel Oy:lle, joka on osa yritystä Elvera Oy. Projektissa suunniteltiin lisätuenta aurinkopaneelijärjestelmälle. Lisätuennan tarkoituksena oli tukea aurinkopaneelia, pohjoismaiden suurten lumikuormien vuoksi. Projektityön tavoitteena oli kehittää, suunnitella ja valmistaa lisätuki, joka olisi kustannustehokas, asennettavuudeltaan hyvä ja kestävyydeltään riittävä käyttötarkoitukseen nähden.
Aurinkopaneelin lisätukea suunniteltiin hyödyntämällä konetekniikan insinöörin opinnoista saatua tietoa ja osaamista. Lumikuormien määrittämiseen käytettiin standardia Eurokoodi 1: rakenteiden kuormat. Osa 1–3 yleiset lumikuormat. Työssä tutkittiin millaisia vaihtoehtoja lisätuen valmistamiseen olisi toteutettavissa. Suunniteltiin kaksi versiota lisätuen rakenteesta ja muodosta. Näistä kahdesta luonnoksesta valittiin tilaajan kanssa toteutukseltaan järkevin versio, jota kehitettiin valmistus kelpoiseksi. Suunnitteluun ja mallin luomiseen käytettiin Dassault Systèmes SolidWorks-tietokoneohjelmistoa. Lisätuen rakenteen kestävyyden varmistamiseksi, käytettiin lujuuslaskentaa. Lujuuslaskenta suoritettiin kahdella menetelmällä, käsin laskennalla ja tietokoneavusteisesti elementtimenetelmällä luomalla FEM-analyysi. FEM-analyysin suorittamiseen käytettiin Ansys Workbench- ohjelmistoa. Lisätukea varten saatavilla olevat materiaalit, valmistusmenetelmät sekä osto komponentit etsittiin lähteitä käyttäen verkkosivustoilta ja projektin tilaajalta. Suunnittelun tuloksena saatiin luotua SolidWorks-ohjelmistoa apuna käyttäen lisätuesta 3D-malli, mittapiirrokset sekä polttoleikkeitä varten DXF-tiedostot.
Lisätuki saatiin suunniteltua kokouksissa laatimiemme vaatimusten mukaiseksi. Rakenteesta tehtiin mahdollisimman yksinkertainen, jotta koneistettavia osia olisi vähän. Näin saatiin valmistuskustannukset pieniksi ja lisätuesta miellyttävä asentaa. Lopputuloksena projektista syntyi tuote, jota Voimatel Oy/Elvera Oy voi hyödyntää aurinkosähköjärjestelmissään. Lisätuen rakenteeseen ja käyttöön jäi varmasti useita myöhemmin kehitettäviä asioita.
Aurinkopaneelin lisätukea suunniteltiin hyödyntämällä konetekniikan insinöörin opinnoista saatua tietoa ja osaamista. Lumikuormien määrittämiseen käytettiin standardia Eurokoodi 1: rakenteiden kuormat. Osa 1–3 yleiset lumikuormat. Työssä tutkittiin millaisia vaihtoehtoja lisätuen valmistamiseen olisi toteutettavissa. Suunniteltiin kaksi versiota lisätuen rakenteesta ja muodosta. Näistä kahdesta luonnoksesta valittiin tilaajan kanssa toteutukseltaan järkevin versio, jota kehitettiin valmistus kelpoiseksi. Suunnitteluun ja mallin luomiseen käytettiin Dassault Systèmes SolidWorks-tietokoneohjelmistoa. Lisätuen rakenteen kestävyyden varmistamiseksi, käytettiin lujuuslaskentaa. Lujuuslaskenta suoritettiin kahdella menetelmällä, käsin laskennalla ja tietokoneavusteisesti elementtimenetelmällä luomalla FEM-analyysi. FEM-analyysin suorittamiseen käytettiin Ansys Workbench- ohjelmistoa. Lisätukea varten saatavilla olevat materiaalit, valmistusmenetelmät sekä osto komponentit etsittiin lähteitä käyttäen verkkosivustoilta ja projektin tilaajalta. Suunnittelun tuloksena saatiin luotua SolidWorks-ohjelmistoa apuna käyttäen lisätuesta 3D-malli, mittapiirrokset sekä polttoleikkeitä varten DXF-tiedostot.
Lisätuki saatiin suunniteltua kokouksissa laatimiemme vaatimusten mukaiseksi. Rakenteesta tehtiin mahdollisimman yksinkertainen, jotta koneistettavia osia olisi vähän. Näin saatiin valmistuskustannukset pieniksi ja lisätuesta miellyttävä asentaa. Lopputuloksena projektista syntyi tuote, jota Voimatel Oy/Elvera Oy voi hyödyntää aurinkosähköjärjestelmissään. Lisätuen rakenteeseen ja käyttöön jäi varmasti useita myöhemmin kehitettäviä asioita.