19. prosince 2021 10:41

Firma Ocean Harvesting testuje nový typ získávání obnovitelné energie, využití energie vln – pomocí kuličkových šroubů NSK

Firma Ocean Harvesting testuje nový typ získávání obnovitelné energie, využití energie vln – pomocí kuličkových šroubů NSK

Švédský start-up Ocean Harvesting využívá nový nevyčerpatelný zdroj energie. Pomocí plovoucích bójí je možné přeměnit pohyb mořské hladiny nahoru a dolů na elektrickou energii, přičemž důležitou roli hrají kuličkové šrouby NSK určené pro velká zatížení. I když podíl výroby energie z obnovitelných zdrojů neustále roste, vzhledem k ambiciózním cílům snižování emisí oxidu uhličitého musí svět vyvíjet nové, udržitelné zdroje energie.

Inzerce

Konvertor WEC od společnosti Ocean Harvesting vyrábí elektrickou energii udržitelným způsobem a bez emisí oxidu uhličitého z energie mořských vln. Foto: Ocean Harvesting

Firma Ocean Harvesting vyvinula řešení, které získává elektrickou energii z pohybu mořských vln. Základní součástí systému je konvertor InfinityWEC (Wave Energy Converter), který využívá bóje připoutané k mořskému dnu. Vzdouvání oceánu způsobuje, že se bóje zvedají a klesají. Tento pohyb zachycuje hydraulický systém pružin s konstantní silou (hydraulický válec spojený s velkým objemem plynu) a dva kuličkové šrouby NSK určené pro velká zatížení. Matice kuličkových šroubů se připojují přímo k pístní tyči válce a převádějí lineární pohyb nahoru a dolů na rotační pohyb (vřetena kuličkového šroubu), jež je připojeno ke generátoru, který vyrábí elektrickou energii.
Než mohl být tento elegantní a udržitelný koncept výroby elektřiny uveden do praxe, muselo být vyřešeno mnoho konstrukčních detailů. Například je nezbytné zaručit optimální vyrovnání pohybu bóje pro každou jednotlivou mořskou vlnu, protože to je životně důležité pro efektivní výrobu elektřiny. Je také nutné zaručit zpětný pohyb matice kuličkového šroubu směrem dolů. To je úkol hydraulického válce. Válec akumuluje část energie vytvořené vztlakovou silou a uvolňuje ji při pohybu kuličkového šroubu dolů.

Dva kuličkové šrouby NSK a hydraulický válec s pružinovým akumulátorem s konstantní silou převádějí pohyb bóje nahoru a dolů na rotační pohyb, který pohání generátor. Foto: Ocean Harvesting

Výběr pohonu pro tyto funkce také vyžadoval velkou péči – zejména proto, že pohon neustále pracuje v nepříznivých okolních podmínkách (musí být utěsněný pro práci pod vodou) a s omezenou možností provádění údržby.
Mikael Sidenmark, generální ředitel společnosti Ocean Harvesting Technologies AB, vysvětluje: „Vyhodnotili jsme, že kuličkové šrouby jsou ve srovnání s lanovým převodem s navijákem nebo ozubeným hřebenem a pastorkem nejlepší volbou pro zajištění velké síly, dlouhého zdvihu, vysoké účinnosti a velkého výkonu generátoru.“

Odolné kuličkové šrouby řady HTF, původně vyvinuté pro obráběcí stroje, také pomáhají poskytovat ochranu proti zemětřesení v budovách a mostech. Foto: NSK

Inženýři společnosti Harvesting Technologies se rozhodli pro NSK kvůli velmi dlouhé životnosti kuličkových šroubů pro vysoké zatížení z řady HTF NSK. Mikael Sidenmark říká: „Očekává se, že kuličkové šrouby v této úloze za 20 let provozu vykonají 100 milionů cyklů zatížení – a to je pro ně velmi náročné.“ Dalším důvodem pro spolupráci s NSK, říká Sidenmark, je vysoká úroveň dostupné podpory.
Vývoj kuličkových šroubů řady HTF pro velká zatížení byl původně zaměřen na použití u velkých strojů, jako jsou lisy a další tvářecí stroje, a také vstřikovací lisy s elektrickým pohonem místo hydraulického. Kuličkové šrouby řady HTF jsou díky své schopnosti odolat velmi vysokému zatížení a zároveň dosahovat výjimečné životnosti vhodné i pro další úlohy, jako jsou tlumicí prvky v systémech, které pomáhají chránit výškové budovy před zemětřesením.
Firma Ocean Harvesting v současné době testuje prototyp zařízení „InfinityWEC“ v měřítku 1:10. Budou-li výsledky uspokojivé, proběhne testování prototypu v měřítku 1:3. V roce 2024 by měla vzniknout první elektrárna využívající energii vln ve skutečné velikosti, jejímž úkolem bude prokázat životaschopnost konceptu. Mezitím se bude firma NSK věnovat vývojovým pracím, konstruování a návrhu technologie výroby kuličkových šroubů HTF pro velká zatížení ve velikosti požadované společností Ocean Harvesting.

O společnosti NSK Europe
Společnost NSK Europe Ltd. je evropskou pobočkou tokijského výrobce ložisek NSK založeného v Japonsku v roce 1916, který dnes zaměstnává zhruba 30 400 lidí ve svých provozech po celém světě. Výrobky a řešení nabízené tímto dodavatelem pro potřeby průmyslové a automobilové výroby můžete najít všude tam, kde je třeba zajistit pohyb. Kromě téměř všech druhů valivých ložisek zahrnuje sortiment společnosti také těsněná ložiska, lineární technologie, ložisková tělesa pro kola, ložiska převodovky a motoru a systémy řízení. Firma si zakládá na dokonalosti ve všech oblastech svého podnikání. Jejím cílem je razit ve svém oboru cestu kvality, které dosahuje díky neustálému zlepšování, prvotřídnímu vývoji nových výrobků, optimalizovaným výrobním procesům a službám zaměřeným na spokojenost zákazníka. Ve fiskálním roce 2020 dosáhlo více 4 350 zaměstnanců společnosti NSK Europe Ltd. obratu přesahujícího 792 milionů eur.