შინაარსზე გადასვლა
NS/ Sulakvelidze
enka

DAWTONE diagonal-axis wind turbine

დიაგონალური ღერძის ქარის ტურბინა, რომლის კონუსური გეომეტრია 2022 წელს დაპატენტდა. მის საფუძველზე შეიქმნა 100 W-დან 5 kW-მდე სიმძლავრის მოდელების ხაზი, მათ შორის პორტატული ვერსია.

როლი
თანამფლობელი და პროდუქტის მენეჯერი; პროექტის საფუძვლად არსებული კვლევითი გრანტის ფარგლებში მიკროკონტროლერებისა და ჩაშენებული სისტემების წამყვანი ინჟინერი
ორგანიზაცია
DAWTONE
პერიოდი
2019 – present
ეტაპი
საპილოტე ეტაპი
DAWTONE-ის დიაგონალურღერძიანი ქარის ტურბინის 3D ბეჭდვით დამზადებული კომპონენტების ფოტო.

PL.01

DAWTONE-ის ტურბინის 3D ბეჭდვით დამზადებული კომპონენტები.

DAWTONE წარმოიშვა იმ კვლევებიდან, რომლებსაც მე უკვე ვატარებდი. 2019 წელს შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდის 550,000 ლარის ოდენობის გრანტმა დააფინანსა ახალი კონუსური ქარის ტურბინის კვლევა; მე ვიყავი მიკროკონტროლერისა და ჩაშენებული ინჟინერიის წამყვანი ამ გუნდში, რომელიც ფლობდა ინსტრუმენტებს, კონტროლის ელექტრონიკას, მონაცემთა შეგროვებასა და პროგრამულ უზრუნველყოფას. გეომეტრია შეტანილი იყო, როგორც სასარგებლო მოდელი 2020 წლის 16 დეკემბერს და მიენიჭა U 2022 2126 Y, მე კი მოხსენიებული ვიყავი გამომგონებლად. კომპანია დაარსდა 2023 წლის იანვარში. პროდუქტების ოჯახი მოიცავს 100 ვატიდან 5 კილოვატამდე დიაპაზონს, პორტატულ ვარიანტსაც, აეროდინამიკური გეომეტრიის, გენერატორისა და გადაცემათა კოლოფის შერჩევის, ენერგიის კონდიცირებისა და კონტროლის პროგრამული უზრუნველყოფის ჩათვლით, დამზადებულია შიდა ფრთებითა და სტრუქტურული კომპონენტებით, დანამატის წესით.

პრობლემა

ჩვეულებრივ ჰორიზონტალური ღერძის მქონე ტურბინამ ქარს უნდა შეხედოს. ქარის ცვლაზე მიყოლა, მასის, ამძრავის, კონტროლის მარყუჟისა და გაუმართაობის რეჟიმის ხარჯზე, ენერგიის ბიუჯეტში დომინირებს მცირე მასშტაბებზე, სადაც გენერაციის განაწილებაა შესაძლებელი. ვერტიკალურ ღერძიანი მანქანა თავს არიდებს ქარის ცვლაზე მიყოლას, მაგრამ უბრუნებელი დანით ქარის ენერგიის დიდ ნაწილს უბრუნებს ქარს. U 2022 2126 Y-ის კონუსური ბორბალი იღებს მესამე გზას: თანაბარ დისტანციებზე თავმოყრილ პირებს, რომლებიც განლაგებულია რადიალურად და დახრილია ისე, რომ ბრუნვისას წერენ კონუსურ ზედაპირს, ბრუნვის ღერძი დახრილია ჰორიზონტთან შედარებით, ხოლო ქვემოთ ბორბალზე მყარად შეერთებული ფარი, რომელიც ასევე კონუსური ზედაპირის ფორმისაა. მანქანა იღებს ქარს, რომელიც იცვლის მიმართულებას, მის შესახვედრად შემობრუნების გარეშე.

რა შევქმენით

  1. 01

    პირველი ეტაპი აეროდინამიკურ და კონსტრუქციულ ანალიზს დაეთმო: კონუსური ტურბინის თანდათანობითი გადახრისა და წონასწორობის პირობები, ფრთა-კონუსის შეტევის კუთხის ოპტიმიზაცია და კონუსური ამძრავის აეროდინამიკური წონასწორობის თავისებურებები. შედეგები 2019–2020 წლებში გამოქვეყნდა საქართველოს ტექნიკურ უნივერსიტეტსა და საქართველოს მექანიკოსთა კავშირის ყოველწლიურ კონფერენციაზე.

  2. 02

    შემდეგ შეიქმნა მისი მუშაობის შესამოწმებელი სისტემა: საზომი აპარატურა, მართვის ელექტრონიკა, მონაცემთა შეგროვების სისტემა და firmware. სამუშაო 550,000-ლარიანი საგრანტო პროექტის ფარგლებში შესრულდა, შედეგები კი ICENTE 2021-სა და BALTTRIB’2022-ზე წარვადგინეთ.

  3. 03

    მაგნიტური ბრუნვის საყრდენები და 3D-ბეჭდვით დამზადებული ფრთები, წარმოდგენილი BALTTRIB’2022-ზე, კაუნასში, ვიტაუტას მაგნუსის უნივერსიტეტში. აქ 3D-ბეჭდვა ფრთების რეალური წარმოების მეთოდია და არა მხოლოდ მოდელის დამზადების საშუალება.

  4. 04

    ფრთების კუთხის ავტომატური რეგულირება საშუალებას იძლევა, ერთი კონსტრუქცია ქარის სხვადასხვა პირობებში ეფექტურად მუშაობდეს და მხოლოდ ერთ საპროექტო რეჟიმზე არ იყოს გათვლილი.

  5. 05

    100 W-დან 5 kW-მდე სიმძლავრის მოდელების ხაზი, პორტატული ვერსიის ჩათვლით. გენერატორის, გადაცემათა კოლოფისა და ენერგიის გარდაქმნის სისტემის შერჩევა უშუალოდ ტურბინის გეომეტრიას მოერგო და მზა კომპლექტით არ შემოიფარგლა.

შედეგი

აქ მხოლოდ იმ რიცხვებს ვაქვეყნებ, რომელთა დადასტურებაც შემიძლია.

მიღებულია სასარგებლო მოდელის პატენტი, რომელშიც ერთ-ერთ გამომგონებლად ვარ მითითებული. მისი ბაზარზე გასატანად 2023 წლის იანვარში კომპანია დავაფუძნეთ. განსაზღვრულია 100 W-დან 5 kW-მდე სიმძლავრის პროდუქტის ხაზი და ფრთებისა და კონსტრუქციული ნაწილების 3D-ბეჭდვით შიდა წარმოება. დამზადებული ან დამონტაჟებული ტურბინების რაოდენობის, ჯამური დადგმული სიმძლავრისა და გაყიდვების შესახებ დადასტურებული მონაცემები ჯერჯერობით არ გვაქვს, ამიტომ აქ მათ არ ვასახელებ.

550 000 GEL

კვლევის დამფინანსებელი შოთა რუსთაველის ფონდის გრანტი

Europass CV.pdf — research grant record; research/03-fact-verification-report.md §3.2

100 W

პროდუქტის ხაზის მინიმალური ნომინალური სიმძლავრე

Europass CV.pdf — DAWTONE role record (100 W – 5 kW product family)

5000 W

პროდუქტის ხაზის მაქსიმალური ნომინალური სიმძლავრე

Europass CV.pdf — DAWTONE role record (100 W – 5 kW product family)

ფოტოები

DAWTONE-ის დიაგონალურღერძიანი ქარის ტურბინის ვიზუალიზაცია.

PL.02

DAWTONE-ის პროდუქტის ვიზუალიზაცია.

ფოტო, რომელზეც ანზორი კუპრაძე Horizon Europe-თან დაკავშირებულ სტუმრებს 3D ბეჭდვით დამზადებულ ქარის ტურბინის კომპონენტებს აცნობს.

PL.03

ქარის ტურბინის პროტოტიპების განხილვა Horizon Europe-თან დაკავშირებულ სტუმრებთან.

პატენტები

  • სასარგებლო მოდელი · U 2022 2126 Y

    Conic Wind Wheel

    ფრთები ჰაბზე თანაბარი ინტერვალებითაა დამაგრებული, რადიალურად განლაგებული და დახრილი ისე, რომ ბრუნვისას წაკვეთილი კონუსის ზედაპირს ქმნის. ბრუნვის ღერძი ჰორიზონტის მიმართ დახრილია, ხოლო ბორბლის ქვემოთ იმავე ფორმის ფარი ხისტად არის დამაგრებული. სწორედ ამ გეომეტრიას ხედავს დამთვალიერებელი ბოძზე მბრუნავ კონსტრუქციაში: ტურბინას შეუძლია სხვადასხვა მიმართულებიდან მომავალი ქარის მიღება მთელი დანადგარის ქარის მიმართულებით მობრუნების გარეშე. ეს არის მიზეზი, რის გამოც DAWTONE მხოლოდ სამეცნიერო ნაშრომად არ დარჩა და კომპანიად ჩამოყალიბდა.

    შეტანილი 16 დეკემბერი, 2020 · გაცემული 10 მარტი, 2022 · Archil Geguchadze, Anzori Kuparadze, Nata Sulakvelidze

დაფინანსება

  • 2019 · Shota Rustaveli National Science Foundation of Georgia

    New Type of Conical Wind Turbine

    550 000 GEL

პუბლიკაციები

  • 2024

    Diagonal Axis Wind Turbine Design and 3D Printing Technology

    — The Internet and Information and Communication Technologies in Today's Society

სხვა პროექტების მიმოხილვა