This report presents a master's thesis conducted within the machine design track at KTH Royal Institute of Technology. The research work was undertaken in collaboration with Novige AB, who commissioned the project. Novige AB is in the development and testing phases of a wave energy converter (WEC) of which exhibits a large area of unutilized potential. This led to the purpose of this thesis, conceptualizing a support structure and expanding mechanism for solar panels to be mounted on the float of the WEC. Since no previous work related to the subject had been conducted, the objectives were to explore different solutions and present a detailed final concept, including initial finite element calculations from expected load cases. The work consisted of several concept phases to ensure a thorough design process and to be able to accurately evaluate each concept. The outcome of the project yielded a conceptual design, featuring stackable solar panel modules. Each module consisted of four panels arranged horizontally and three panels vertically, resulting in a total of 288 solar panels, when incorporating eight modules on each float. The cumulative potential maximum power output of the configuration was estimated to be approximately 115 kW. When harsh conditions would be detected, the outer modules would retract under the fixed center module. To support the outer modules, a telescope beam was incorporated, spanning the outermost points of the structure, while roller guides were utilized at the inner end. Moreover, the movement of the outer modules was facilitated by a chain mechanism, housed within a U-profile. Most components in the design were proposed to be manufactured using steel, supplemented with protective measures such as paint or coating to ensure durability in the oceanic environment. / Denna rapport presenterar ett mastersarbete som utförts inom maskinkonstruktionsspåret vid KTH Kungliga Tekniska Högskolan. Arbetet genomfördes i samarbete med Novige AB, som beställde projektet. Novige AB befinner sig i utvecklings- och testfaserna av ett vågkraftverk (WEC) som har en stor outnyttjad yta med potential. Detta ledde till syftet med detta arbete, att konceptualisering en stödstruktur och en expanderingsmekanism för solpaneler som ska monteras på flotten av WEC. Eftersom ingen tidigare forskning hade utförts på området var målet att utforska olika lösningar och presentera ett detaljerat slutkoncept, inklusive initiala beräkningar med FEM under förväntade lastningsfall. Arbetet bestod av flera konceptuella faser för att säkerställa en noggrann designprocess och för att kunna utvärdera varje koncept på ett genomgående sätt. Projektet resulterade i en konceptuell design med stapelbara solpanelesmoduler. Varje modul höll 12 solpaneler, fyra horisontellt och tre vertikalt med 3 moduler per struktur. Varje WEC kunde bära totalt 8 strukturer vilket ger 288 solpaneler per WEC. Den sammanlagda potentiella effekten för konfigurationen uppskattades till cirka 115 kW. Vid svåra väderförhållanden, skulle de yttre modulerna dras tillbaka under den fasta mittmodulen för att minska vindfånget. För att stödja de yttre modulerna inkluderades en teleskopisk balk som bär de yttersta punkterna på modulen, medan rullstöd användes i den inre delen. Dessutom utfördes rörelsen hos de yttre modulerna av en kedja-kuggmekanism som placerades inuti en U-profil. De flesta komponenter i designen föreslogs tillverkas av stål, kompletterat med skyddsåtgärder såsom färg eller beläggning för att minimera risken för korrosion i den marina miljön.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-330187 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Gregorsson, Martin, Lindén, Jonathan |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2023:280 |
Page generated in 0.0031 seconds