Biuletyn AGH
Magazyn Informacyjny Akademii Górniczo-Hutniczej
04 luty 2023

OZI – ekologiczny pojazd o napędzie hybrydowym

Projekt „OZI – ekologiczny pojazd o napędzie hybrydowym” to dzieło studentów należących do Koła Naukowego Odnawialnych Źródeł Energii „GRZAŁA” AGH. OZI jest trójkołowcem – rowerem o napędzie hybrydowym. Jest to taki układ, w którym współdziałają dwa różne źródła energii (napędu). W tym przypadku źródłem jest energia mechaniczna powstała poprzez pracę ludzkich mięśni oraz energia słoneczna, której przemiana następuje w panelu fotowoltaicznym zamontowanym na pojeździe, a następnie w silniku elektrycznym. Pozyskaną energię można magazynować dzięki zastosowaniu akumulatorów, przy dodatkowej możliwości ładowania ich bezpośrednio z sieci.

Grupa projektowa to siedmioro studentów specjalności Odnawialne Źródła Energii (w roku akademickim 2010/2011 będących na V roku studiów), należących początkowo do Sekcji Odnawialnych Źródeł Energii „GRZAŁA” działającej przy Studenckim Kole Naukowym Geologów (SKNG), a później do odrębnego Koła Naukowego Odnawialnych Źródeł Energii „GRZAŁA”. Dodatkowo, w początkowej fazie realizacji projektu uczestniczyło wspomagająco pięcioro studentów specjalności OZE. Opiekunem naukowym projektu został dr inż. Mirosław Janowski – opiekun koła „GRZAŁA”.

Główny sponsor projektu to Towarzystwo Geosynoptyków „GEOS”, działające przy Katedrze Surowców Energetycznych WGGIOŚ (przy Katedrze działa także specjalność OZE). Projekt otrzymał również wsparcie finansowe w Konkursie Grant Rektorski 2010 – został jednym z 37 pozytywnie rozpatrzonych projektów (na 70 zgłoszonych).

W jaki sposób pojazd działa? OZI (skrót od „Odnawialnych Źródeł Inspiracje”) posiada dwa napędy – mechaniczny i elektryczno-fotowoltaiczny. Napęd mechaniczny realizowany jest za pomocą układu kół zębatych połączonych za pomocą łańcucha rowerowego. Użytkownik pojazdu siedzący w punkcie rozgałęzienia ramy przekazuje energię swych mięśni pedałując. Układ elektryczny składa się z czterech zasadniczych elementów: panelu fotowoltaicznego, akumulatorów, kontrolera ładowania oraz silnika elektrycznego. Dzięki panelowi słonecznemu, a konkretnie zjawisku konwersji fotowoltaicznej zachodzącym na powierzchni ogniwa, możliwy jest uzysk energii z odnawialnego źródła – energii słonecznej. W czasie poruszania się pojazdu, kontroler kieruje przepływ prądu z akumulatorów oraz paneli na silnik elektryczny, a w czasie postoju – z paneli na akumulatory. Dodatkowe elementy takie jak woltomierz, amperomierz oraz czujniki temperatury badają parametry takie jak napięcie, natężenie oraz temperatura otoczenia i ogniwa.

fot. M. Woźniak – KSAF AGH

Realizacja projektu zakończyła się w kwietniu 2011 – trwała około 1,5 roku. Najważniejszym rezultatem było zaprojektowanie i wykonanie prototypu pojazdu o niekonwencjonalnym napędzie. W skład projektu wchodziły: obliczenia wytrzymałościowe, projekty i wizualizacje w programach AutoCAD i Inventor, obliczenia dotyczące części napędowych i elektryki, fizyczne wykonanie pojazdu, sporządzenie dokumentacji projektu w postaci materiałów informacyjnych oraz sprawozdania merytorycznego i finansowego z realizacji projektu. Istotnym aspektem projektu było uzyskanie przez członków zespołu projektowego wysokich lokat na Sesjach Studenckich Kół Naukowych. Pierwszy pokaz pojazdu odbył się 8 kwietnia 2011 roku podczas Dnia Odnawialnych Źródeł Energii na AGH – „OZE Day” – kolejnej inicjatywie studentów z KN OZE „GRZAŁA”. Oprócz możliwości obejrzenia pojazdu przy stoisku wystawowym koła, w Auli Głównej odbyła się prezentacja dotycząca realizacji projektu oraz najważniejszych aspektów z nim związanych.

Niniejszy projekt pewnie nie zaistniałby, gdyby nie wsparcie życzliwych osób, którym grupa projektowa chciałaby podziękować. W szczególności największe podziękowania należą się Kierownikowi Katedry Surowców Energetycznych – prof. Wojciechowi Góreckiemu – za wsparcie finansowe projektu, a także olbrzymią wyrozumiałość dla studentów podczas jego realizacji. Chcielibyśmy podziękować także prof. Maciejowi Pawlikowskiemu – opiekunowi Studenckiego Koła Naukowego Geologów, którego sekcją było kiedyś Koło „GRZAŁA”, za pomoc przy sporządzeniu wniosku na Konkurs Grant Rektorski 2010 oraz wszelkie rady w kwestiach formalnych. Podziękowanie należy się także opiekunowi naukowemu projektu dr. inż. Mirosławowi Janowskiemu, który poświęcał swój czas na opiniowanie projektu oraz dyskusję nad sprawami problemowymi w zespole projektowym. Dr. inż. Januszowi Tenecie z WEAIiE dziękujemy za pomoc i rady dotyczące części fotowoltaicznej pojazdu, dr. inż. Tomaszowi Machniewiczowi z WIMIR – za pomoc i sprawdzenie obliczeń wytrzymałościowych ramy pojazdu, dr. inż. Adamowi Penczkowi z WEAIiE dziękujemy za rady w kwestiach dotyczących napędu elektrycznego pojazdu, a panu Maciejowi Popek z firmy Electric Generation za pomoc merytoryczną w kwestiach napędu elektrycznego.

Dominika Nowicka
Koordynator projektu „OZI – ekologiczny pojazd o napędzie hybrydowym”