Firma Whirl Energy wykorzystuje narzędzia do projektowania, analizy strukturalnej, analizy dynamiki płynów i zarządzania danymi produktu (PDM).

 

Firma Whirl Energy wykorzystuje narzędzia do projektowania, analizy strukturalnej, analizy dynamiki płynów i zarządzania danymi produktu (PDM)
przy pracach nad stworzeniem innowacyjnych, mechanicznych boi zanurzonych w wodzie, przeznaczonych do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej
z odnawialnych źródeł.

 

Wyzwanie:
Stworzenie wydajnego mechanicznego systemu przechowywania nadmiaru energii elektrycznej w celu jak najlepszego wykorzystania procesu
generowania elektryczności z czystych, odnawialnych źródeł.

Rozwiązanie:
Wdrożenie rozwiązań SOLIDWORKS do opracowywania produktów, w tym oprogramowania do projektowania SOLIDWORKS
Premium, narzędzi do analizy SOLIDWORKS Simulation Premium, oprogramowania do obliczeń dynamiki płynów SOLIDWORKS Flow Simulation
oraz aplikacji do zarządzania danymi produktów SOLIDWORKS Enterprise PDM.

Korzyści:
• Stworzenie opatentowanego systemu boi podwodnych do przechowywania energii elektrycznej.
• Zapewnienie wsparcia procesowi szybkich, niedrogich iteracji koncepcji projektowych.
• Usprawnienie wizualizacji projektów koncepcyjnych za pomocą funkcji tworzenia fotorealistycznych renderowań.
• Rozwiązanie problemów z momentem obrotowym dzięki zaawansowanym funkcjom symulacji.

 

Firma Whirl Energy ustandaryzowała swoje procesy rozwoju produktu, korzystając z oprogramowania SOLIDWORKS,
ponieważ rozwiązania tej marki zawierają zaawansowane technologie symulacji oraz narzędzia wizualizacyjne
zamknięte we w pełni zintegrowanym pakiecie, który jest łatwy w obsłudze. Firma wdrożyła rozwiązanie SOLIDWORKS
Premium do projektowania, oprogramowanie SOLIDWORKS Simulation Premium do analizy metodą elementów
skończonych, narzędzia SOLIDWORKS Flow Simulation do obliczeń dynamiki płynów oraz aplikację SOLIDWORKS
Enterprise PDM do zarządzania danymi produktów.

„Dzięki oprogramowaniu SOLIDWORKS mamy możliwość szybkiego dopracowania tej innowacyjnej technologii 
stosunkowo niewielkim kosztem” — zauważa Saben Murray.
„Rozwiązania SOLIDWORKS pozwalają nam zweryfikować, czy zaprojektowane systemy będą działać poprawnie, a także
kontynuować dopracowywanie komercyjnej wersji, stanowiącej rozwinięcie przygotowanego przez nas funkcjonalnego
prototypu wykorzystującego boje o średnicy pół metra”.

 

ITERACJE POMYSŁU.
Rozwiązania SOLIDWORKS przyspieszają prace firmy Whirl Energy nad rozwojem pierwszych na świecie mechanicznych
baterii wypornościowych stosowanych na skalę komercyjną. Firma początkowo rozwijała system przechowywania energii
oparty na kole zamachowym. Jednak gdy okazało się, że to podejście ma fundamentalne ograniczenia, rozpoczęto
badania nad siłą wyporności jako bardziej praktyczną alternatywą. Ponieważ iteracje projektowania i analizy
w oprogramowaniu SOLIDWORKS są łatwe i niedrogie, firma Whirl Energy szybko rozwinęła swoją koncepcję i stworzyła na
jej podstawie działający prototyp oraz zgłoszenie patentowe, przygotowując się do komercyjnego projektu pilotażowego.

„Magazynowanie prądu to duży problem dla firm generujących energię odnawialną, które chciałyby obniżyć koszty jej
wytwarzania do poziomu typowego dla konwencjonalnego wytwarzania elektryczności” — podkreśla Saben Murray.
„Dzięki oprogramowaniu SOLIDWORKS możemy sprawnie tworzyć iteracje koncepcji projektowych, szybko przechodząc
od pomysłu do sprawdzonego projektu. W naszym przypadku rozwiązania SOLIDWORKS pomogły określić
teoretyczne ograniczenia konstrukcji z kołem zamachowym i sprawdzić, w jaki sposób system zanurzonych boi pozwoli
obejść te ograniczenia”.

 

SYMULACJA PROWADZI DO ROZWIĄZANIA.
Firma Whirl Energy wykorzystuje oprogramowanie SOLIDWORKS Simulation Premium do badania i mierzenia
ogromnych sił i naprężeń występujących podczas zanurzania boi pod wodę. Ta wiedza jest wykorzystywana do zoptymalizowania
konstrukcji systemu tak, aby wytrzymał trudne warunki pracy.

Rozwojowi produkcji czystej, odnawialnej energii towarzyszy rozwój innowacyjnych systemów przechowywania nadmiaru
elektryczności wygenerowanej przez farmy wiatrowe i solarne. Obecnie operatorzy bazujący na odnawialnych
źródłach energii muszą ograniczać ilość generowanej energii, gdy przekracza ona zapotrzebowanie. Dostępność
metody wydajnego przechowywania nadmiernej ilości prądu sprawia, że producenci energii wiatrowej lub słonecznej nie
muszą wyłączać swoich urządzeń w okresach mniejszego zapotrzebowania, dzięki czemu urządzenia mogą cały
czas pracować z pełną wydajnością, zmniejszając koszt uzyskiwania czystej energii elektrycznej.

Ponieważ ilość generowanej energii sprawia, że stosowanie akumulatorów do jej przechowywania jest zbyt kosztowne,
firmy tworzą systemy mechaniczne do przechowywania nadmiaru energii. Jednym z nich jest system stworzony
przez kalifornijskie przedsiębiorstwo Whirl Energy, Inc., które zbudowało prototyp w skali 1:10 wykorzystujący
nadmiar mocy do wpychania boi pod wodę na głębokość ok. 100 metrów. Aby wykorzystać zgromadzoną moc,
boje są powoli wypuszczane, a ich siła wyporu powoduje uwalnianie przechowywanej energii w miarę wznoszenia się
boi na powierzchnię.

Według prezesa firmy Sabena Murraya stworzenie takiego innowacyjnego systemu przechowywania energii wymagało
spójnej platformy do projektowania i analizy. Jako półfinalista konkursu 2010 Clean Tech Open firma otrzymała
bezpłatne licencje na oprogramowanie Autodesk® Inventor®, lecz ostatecznie zdecydowała się na użycie rozwiązań
marki SOLIDWORKS®.

„Oprogramowanie SOLIDWORKS jest rozbudowane i intuicyjne w obsłudze, przede wszystkim dzięki integracji
funkcji analizy metodą elementów skończonych (FEA)” — tłumaczy Saben Murray. „Zawiera zaawansowane funkcje,
które pozwalają nam symulować unikatowe zachowania mechaniczne związane z zanurzaniem pod wodę boi
o średnicy 5 metrów na głębokość 100 metrów”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

„Pełnoskalowe wersje boi oraz wytrzymałych plecionych cum łączących je z podwodnymi wciągarkami będą generować
moment obrotowy o wartości milionów niutonometrów. Planowane przekładnie do tych systemów są jednymi
z największych przekładni planetarnych, jakie kiedykolwiek wyprodukował człowiek” — mówi Saben Murray. „Z pomocą
narzędzi SOLIDWORKS Simulation zminimalizowaliśmy nierównomierność rozkładu sił, zyskując symetrię i równowagę,
która zapewnia optymalne wykorzystanie materiałów mimo ogromnych obciążeń roboczych, co jest niezmierne ważne,
jeśli chcemy, aby system przechowywania energii sprawdził się w praktyce”.

WIZUALIZACJA METODY PRZECHOWYWANIA ENERGII ZA POMOCĄ BOI
Narzędzia SOLIDWORKS są wykorzystywane w firmie nie tylko do modelowania systemu zanurzonych boi, sprawdzania
jego działania i tworzenia funkcjonalnego prototypu, ale także do przygotowywania prezentacji działania systemu.
„Bez narzędzi SOLIDWORKS mielibyśmy dużo więcej trudności z wyjaśnieniem zasad działania systemu” — zauważa
Saben Murray.
„To ważne, ponieważ inwestorzy i potencjalni klienci muszą wiedzieć, co tworzymy” — dodaje. „Moglibyśmy opowiadać
o systemie przechowywania energii wykorzystującym betonowe kotwice, podwodne wciągarki, cumy, bloki,
kratownice i boje. Jednak fotorealistyczny obraz systemu wygenerowany dzięki PhotoView 360 znacznie skuteczniej
wyjaśnia odbiorcom zasadę działania systemu i ułatwia zbieranie funduszy na stworzenie pełnoskalowego rozwiązania
do zastosowań komercyjnych”.

 

Skontaktuj się z nami aby uzyskać wersję demo SOLIDWORKS.

 

SolidWorks Case Study.