Marin fornybar energi ToF Viktor, Rasmus og Håvard

Transkript

1 Marin fornybar energi ToF Viktor, Rasmus og Håvard

2 MARIN FORNYBAR ENERGI VÅREN 2012 PROSJEKT 2012 TOF2 HÅVARD, RASMUS OG VIKTOR Ingress Hensikten med dette prosjektet var å finne en ny ide eller videreutvikle en gammel ide, slik at vi på best mulig måte kunne utnytte energien som kom fra marin fornybar energi. Vi valgte å fokusere på bølgekraft. Det var dette som skulle være får kraftkilde. Dette var grunnen til at vi valgte å bygge en modell av et bølgekraftverk. Vi ønsket at modellen skulle ligne på et ekte bølgekraftverk som allerede finnes i dag. Målingene og testingen av modellen ble gjennomført ved Marintek på Tyholt i Trondheim. Dataene ble samlet inn ved at vi koblet modellen via en sensor, og inn i datamaskinen. På datamaskinen brukte vi programmet Datastudio, som gjorde det mulig å måle og lagre resultatene direkte på datamaskinen. Programmet ga oss grafer og tabeller om hvordan vi best kunne utnytte energien til bølgene. Vi fant ut at ved å senke modellen ned i vannet slik at vannet dekte hele turbinbladet, ville vi få best utnyttelse av bølgene. Resultatene viste at med en amplitude på 0,06m ga best resultat i periodene 0,5 sekund, 1 sekund og 1,5 sekund. Innledning Forskningsspørsmålet vi stilte oss, og som vi ønsket å finne ut av i dette prosjektet var på; hvilken måte vi best kan utnytte energien som finnes i bølgene langs norskekysten. I prosjektet «Marin fornybar energi» ble det forsøkt enten å forbedre eller utvikle en ny metode som utnytter energi innen marin. Bølgekraft ble valgt på grunn av den lave utnyttingen av energitypen i Norge, samt utfordringen rundt naturfenomenet. Den høye energitettheten i bølger utfordrer modeller og idéer på den måten at slitasje kan medføre i store driftskostnader og stormer kan destruere kraftverk. I tillegg må miljøet tas i betraktning under utviklingen. Kraftverket må påvirke miljøet på minst mulig negativ måte. Problemstillingen i dette prosjektet er å utvikle en potensielt ny metode for å utnytte bølgeenergi effektiv nok til å drive kraftverk. Designet må tåle slitasjen på havet og eventuelle stormer som oppstår. Kraftverket må være miljøvennlig og estetisk godt nok til å kunne plasseres på steder med høy bølgeenergitetthet per meter bølgelengde.

3 Teori Bølgekraft er en ren fornybar energikilde [1]. Energien i bølger er hovedsakelig omformet fra vinden som blåser langs vannoverflaten. Under energioverføringen blir energien fortettet, noe som fører til at bølgeenergitransporten under vannoverflaten er omtrent 5 ganger tettere enn vindenergitransporten 20 meter over havet. Dette betyr at bølger har stort potensiale når det gjelder utnytting av energien, på grunn av den høye tettheten av energi. Langs norskekysten er det typisk å finne energitettheten kw per meter bølgefront, mens på åpent hav kan energitettheten stige til 100 kw/m. Rundt norskekysten er det anslått at man årlig har 400 TWh bølgeenergi i et normalår[2]. Med bakgrunn i dette har bølgeenergi et stort potensiale innen strømproduksjon. Dessverre er det vanskelig å utnytte energien på en effektiv måte, samt at man ikke utsetter kraftverkene for skadelig slitasje som medfører i høye driftskostnader. Energien en bølge har varierer stort. Amplituden og perioden påvirker bølgens energi tydelig, der høyere verdier av disse to, utgjør høyere bølgeenergi per enhet. Dette betyr kort sagt at større og lengre bølger har mer energi, men det er vanskelig å si hvor mye amplituden og perioden hver for seg påvirker bølgeenergien. En generator er en maskin som omdanner mekanisk energi til elektrisk energi ved hjelp av fenomenet induksjon [5]. I en slik maskin blir det dannet vekselstrøm, mens i en dynamo blir det dannet likestrøm. Induksjon er å lage elektrisk spenning i en krets ved å endre magnetfeltet rundt en spole. Hvor mye spenning som blir produsert varierer av størrelsen og effekten av generatoren, der i denne situasjonen er større verdier bedre. En større spole, sterkere magnetfelt og raskere endring i magnetfeltet vil resultere i mer produsert spenning[6]. I en AC motor, også kjent som vekselstrømsmotor[7], brukes det elektrisk strøm til å drive motoren. Den består av samme komponenter som en generator, noe som betyr at strømprosessen kan reverseres, og motoren virker som en generator. Dette gjøres ved å påføre kinetisk energi på akselen til motoren, i stedet for å bruke elektrisk energi for å få kinetisk energi. Hos en AC motor som blir brukt som generator vil rotasjon i begge veier produsere elektrisk energi, men med motsatt ladning[10]. Dette er gunstig med tanke på at bølger kan drive generatoren begge veier. Om det er nødvendig kan vekselstrøm omgjøres til likestrøm ved hjelp av en diodebrokopling[9]. Et girsystem er ofte et sammensatt system av tannhjul som overfører rotasjon fra en aksel til en annen aksel. Ved forskjellige typer tannhjul og plasseringen av dem, kan hastigheten, dreiemomentet og retningen til rotasjonen endres[11]. Tannhjul plassert med en vinkel på

4 hverandre endrer vinkelen mellom akslingene. Variasjon på størrelsen av tannhjulene endrer hastigheten og dreiemomentet mellom akslingene. Hvis vi tar for oss et tannhjul med 50 tenner som roterer i 20 revolusjoner per minutt, som er koblet til et tannhjul med 10 tenner, vil det ha et gir-forhold på: ହ = 5: 1. Dette betyr at det lille tannhjulet vil rotere med fem ganger ଵ så stor hastighet som det store tannhjulet. I denne situasjonen vil det lille tannhjulet rotere: ݎ 100 = 5 ݎ 20 En annen måte å forklare dette på er at for hver runde det store tannhjulet fullfører, vil det lille tannhjulet fullføre fem runder. Denne økningen i hastighet krever også mer kraft[12]. På grunn av det lille tannhjulet som har mindre dreiemoment enn det store, kreves det en stor nok kraft til å drive girsystemet slik at antall revolusjoner økes. Utstyrsliste - 4 x plastplater som kan knekkes og bøyes - Felg fra lekebil (Lego) - Limpistol - Lim - Bøyemaskin - Multimeter - Aksling fra lekebil - 2 x tannhjul - 2 x fester til akslingen - AC-Motor, brukt som generator - Loddeutstyr - Ledninger - Isoleringsteip - Datastudio og voltmeter (Pasco PS-2115)

5 Metodedel Denne naturvitenskapelige undersøkelsen ble gjennomført med en modell som er bygget i laboratoriet til Byåsen videregående skole. Startet først med en ubrukt plastikkplate (A4). Varmet så den ene korte siden og bøyde den i retning gulvet, slik at plastikkplaten fikk en helning opp. Dette ville hindre unødvendig vann å forstyrre rotoren, i tillegg som mer vann føres inn mot turbinen. Turbinen som er brukt i dette forsøket er laget av felgen til en LEGO bil og plastbiter som er skjært til i samme størrelse. Diameteren på felgen var 6,5 cm, og lengden på plastbitene var 5,5cm og bredden 3,7 cm. Plastbitene limtes så fast til felgen med lik avstand og med en svak helningsvinkel (5º-15º) som gjorde at vi fikk best utnyttelse av bølgene, og for at vi minket motstanden turbinen kom til å møte på vei opp av vannet. Videre limte vi veggene fast slik at det dannet ett vanntett rom. I dette rommet ble generatoren (én AC-Motor) og tannhjulene plassert og limt fast. Diameteren på det største tannhjulet er 4,2 cm og det minste tannhjulet har en diameter på 0,8 cm. Figur 1. De svarte linjene forestiller platen, mens linjene i rødt viser hvordan rommet skal se ut Lagde så en skråstilt vegg på motsatt side av rommet. Veggen skulle være med på å føre bølgene inn mot turbinen, samtidig som den skulle hjelpe med å holde akslingen til turbinen oppe. Den skråstilte veggen måtte festes på en måte slik at den kunne holdes i denne posisjonen gjennom den naturvitenskaplige undersøkelsen. Deretter måtte vi finne midten på begge veggene. Det var viktig at disse merkene ble lagt rett over hverandre. Båret deretter to like hull, med samme størrelse, slik at akslingen ikke risikerte å sette seg fast. Festet deretter turbinen på akslingen og førte akslingen gjennom begge hullene.

6 Figur 2. Tegningen til venstre viser hvor den siste veggen skal settes opp. Figuren til høyre viser hvordan modellen ser ut fra siden og hvordan turbinen er festet. Den siste finpussen på modellen handlet om å sette opp flere ulike vegger som skulle være med på å lede bølgene inn mot turbinen. Dette økte mengden bølger som traff turbinen. Figur 3. Ferdig modell som står over bassenget. Generator er ikke tilkoplet. Nå kunne vi begynne å teste modellen vår. Koble modellen til en sensor som kobles inn i datamaskinen og åpnes i programmet DataStudio. Typen sensor vi brukte var Pasco PS Modellen ble holdt slik at vi kunne variere modellens posisjon i vannet ut ifra bølgene. De forskjellige dybdene vi valgte var; Høyt, middels og dypt. Dyp plassering tilsvarer at vannet når helt opp til akslingen på vannhjulet. Middels plassering tilsvarer at vannet dekker bare bladene på vannhjulet. Høy plassering tilsvarer at vannet dekker kun tuppen av bladene på vannhjulet. Tidsintervallene på målingene var 1 minutt. Vi gjennomførte en måling på hver av dybdene med forskjellig amplitude og periode. Periode: 0,5 sekund Amplitude: 0,02m 0,04m og 0,06m Periode: 1 sekund Amplitude: 0,02m 0,04m og 0,06m Periode: 1,5 sekund Amplitude: 0,02m 0,04m og 0,06m

7 Forsøket ble gjennomført ved at en person på gruppa holdt modellen i de dybdene vi valgte i 60 sekunder. Hensikten med denne målingen er å finne den beste posisjonen til modellen i vannet som var mest effektivt. Først startet vi med en periode på 0,5 sekund og hvor amplituden lå på 0,03m. Vi varierte så dybden på hvor dypt turbinen lå i vannet. Vi varierte mellom høy, dyp og middels. Så endret vi perioden til 1 sekund hvor amplituden fortsatt var 0,03m. Vi varierte også her mellom høy, dyp og middels. Den siste målingen vi utførte for å teste effektiviteten var med en periode på 1,5 sekund. Amplituden var fortsatt 0,03m. Som i de to tidligere testene ble dybden til modellen også her endret mellom høy, dyp og middels. Mellom hver av målingene valgte vi å sette i gang bølgemaskina i ett par minutter før vi startet målingene. Dette for å sikre at bølgene vi fikk var av riktig størrelse og ikke var påvirket av tidligere bølger. Ut i fra resultatene valgte vi middels dybde. Nå varierte vi perioden mellom 0,5 sekund, 1 sekund og 1,5 sekund med de konstante amplitudene 0,02m, 0,04m og 0,06m. Dybden som modellen ble holdt ned i vannet ble av forrige forsøk bestemt til å være middels. Tidsperioden på målingene var 60 sekunder. Det var samme person som holdte modellen gjennom hele forsøket. Først gjennomførte vi et forsøk for perioden 0,5 sekund. Hvor vi endret amplituden mellom 0,02m, 0,04m og 0,06m. Vi valgte også her å la bølgemaskinen gå i ett par minutter før vi tok ett nytt forsøk med neste amplitude. Etter at alle målingene på 0,5 sekund var gjennomført, gjorde vi det samme på 1 sekund, og deretter 1,5 sekund. Resultatene ble ført inn i tabeller og grafer som ble presentert i resultat delen av denne vitenskapelige rapporten.

8 Resultater Figur 4 lysdioden lyser etter forsøk på nyttbar strøm fra modellen Målingene ble utført i et bølgebasseng hos Marintek i Trondheim. Første tre målingene ble brukt til å finne ut den mest effektive plasseringen av modellen i vannet, altså hvor høyt i vannet den må ligge slik at mest mulig bølgeenergi blir gjort om til spenning. Hver måling hadde sin type bølge, for å finne den gjennomsnittlige beste plasseringen av modellen i vannet. Spenningen ble målt i ett minutt ved hjelp Datastudio, og det ble regnet ut et gjennomsnitt av den produserte spenningen. Dyp plassering tilsvarer at vannet når helt opp til akslingen på vannhjulet. Middels plassering tilsvarer at vannet dekker bare bladene på vannhjulet. Høy plassering tilsvarer at vannet dekker kun tuppen av bladene på vannhjulet.

9 A = Amplitude, høyden målt i meter på bølgen fra nullpunkt til toppunkt. P = Periode, tiden målt i sekunder fra toppunkt til toppunkt. Spenning (V) Måling nr. 1 Dypt 0,16 A = 0,030m Middels 0,18 P = 1,00s Høyt 0,13 Tabell 2. Måling nr. 1 med 3 cm amplitude og 1,0 sek. periode på bølgene Spenning (V) Måling nr. 2 Dypt 0,08 A = 0,030m Middels 0,10 P = 0,50s Høyt 0,09 Tabell 3. Spenning (V) Måling nr. 3 Dypt 0,24 A = 0,050m Middels 0,23 P = 1,00s Høyt 0,20 Tabell 4.

10 Neste tre målingene ble utført for å finne ut hvilken bølgetype som skal til for at modellen skal utnytte mest mulig energi og danne høyest mulig elektrisk spenning. Hver hovedmåling hadde en konstant periode, mens amplituden ble endret med en bestemt verdi i alle undermålingene. Det ble regnet ut et gjennomsnitt av spenningen i hver undermåling. Måling nr. 1 Konstant P = 0,5s Varierende A Spenning (V) P = 0,5s A = 0,02m 0,09 P = 0,5s A = 0,04m 0,10 P = 0,5s A = 0,06m FEIL Tabell 5. Måling nr. 2 Konstant P = 1,0s Varierende A Spenning (V) P = 1,0s A = 0,02m 0,15 P = 1,0s A = 0,04m 0,21 P = 1,0s A = 0,06m 0,26 Tabell 6. Måling nr. 3 Konstant P = 1,5s Varierende A Spenning (V) P = 1,5s A = 0,02m 0,10 P = 1,5s A = 0,04m 0,17 P = 1,5s A = 0,06m 0,23 Tabell 7.

11 Graf 1. Grafen til [Tabell 6]. Hver farge har sin måling. Grønn har høyeste middelverdi med 0,23V Variabler Variabler som kan kontrolleres: - Dybde på vannet - Størrelse på modellen - Hvor modellen blir plassert - Hvor dypt modellen blir senket ned i vannet - Kvalitet på vannhjul, tannhjul og turbinen generelt (motstand, hvordan festet) - Bruk av materiale - Strømmer i vannet - Amplituden og perioden (i et bølgebasseng)

12 Variabler vi ikke kan kontrollere: - Vindstyrke - Bølgelengden, amplituden og perioden - Gjenstander som kan forhindre bølger, og i verste fall ødelegge kraftverket. (ut på åpent hav) - Stabiliteten av modellen under forsøket (modellen stod aldri like stabilt under hver måling) Diskusjon Modellen av et bølgekraftverk ble laget i to versjoner. Den første versjonen liknet på den siste, men hadde et annet konsept når det gjelder å utnytte bølgeenergi. Her ble det brukt en vannrett liggende turbin. Fordelene med denne turbinen var at bølgeenergien ble utnyttet nokså effektiv selv om bølgene var svake. Store bølger dekket mer av turbinbladene slik at energien ble utnyttet enda bedre når det var større bølger. Det negative med den første modellen var at bølgene som skylte inn mot turbinen også kom inn i kammeret som skulle være vannfritt. Det var svært utfordrende å få vann til å sirkulere rundt turbinen uten å holde følge hele veien rundt. Poenget var at vann skulle være i kontakt med bladene kun 180 grader rundt. Når vannet ble med inn i kammeret virket det som en bremse mot senere innkommende bølger, noe som resulterte i at bølgeenergien ble gjort om til mindre kinetisk energi på grunn av vannfriksjonen i kammeret. Utfordringen som tvang oss til å gjøre større endringer på modellen var å danne en aksling med lite friksjon, som ved et enkelt system overfører energien til generatoren, i tillegg til at den er solid nok og ikke ødelegges av bølgeenergien. På grunn av lite tid og ressurser kunne vi ikke gjøre om på hele modellen for å dette til. Vi bestemte oss derfor å endre på mottakeren av bølgeenergi. I stedet for å bruke en turbin lagde vi et vannhjul. Vannhjulet gjør det mye enklere, ut ifra vår situasjon, å overføre bølgeenergi til kinetisk energi som dreier generatoren. Det negative med et vannhjul er at det må være mye større enn turbinen for å utnytte like mye bølgekraft. Dessverre er det slik at størrelsen på vannhjulet gjorde hele modellen høyere, som igjen gjør den mer ustabil på vannet og mer følsom mot store krefter. Et vannhjul gjør prototypen mindre driftssikker siden den tåler mindre. Dette måtte vi se bort ifra denne gangen på grunn av lite tid til å utvikle en utholdende modell. Den aller første modellen vi laget ble brukt kun til å påvise at bølgeenergien kunne utnyttes. Turbinen var ikke koplet opp mot en generator, men fikk rotere fritt ved hjelp bølgene. Bølgene ble laget i et lite hjemmelaget bølgebasseng. Dette var en plasttønne som ble delt i to og fylt på med vann. Bølgene laget vi ved å bevege tønnen fram og tilbake i ulike hastigheter for å få ulike typer bølger. Når vi plasserte den første modellen i vannet ble det bekreftet at bøleenergien kunne utnyttes i en slik liten modell, fordi vi fikk bevegelse i turbinen. Det var ikke behov for store bølger for at turbinen skulle

13 rotere. Når vi fikk påvist dette endret vi modellen vår slikt som det er forklart tidligere, for å danne et lite kraftverk av modellen. De første målingene som ga utslag ble utført ved at vi dreide vannhjulet manuelt med hendene. Dette ble gjort for å se om vannhjulet og girsystemet var nyttbart for å generere elektrisk spenning. Med en lysdiode tilkoblet[figur 4], og manuell dreiing av vannhjulet i relativt stor hastighet fikk vi lysdioden til å lyse. Dette betyr at det ble produsert nyttbar elektrisk strøm på minst 2 V. Målingene som ble utført ved Marintek i Trondheim gikk ut på å finne ut hvordan modellen ville produsere elektrisk strøm i forskjellige typer bølger. Hensikten med den første målingen var å finne den beste plasseringen av modellen i vannet slik at mest mulig bølgeenergi ble utnyttet. Vi valgte å undersøke dette fordi kraften på akslingen [12] varier med hvor på vannhjulet bølgekraften blir tilført. Resultatet ble at middels plassering i vannet gav best utslag [12]. Dette betyr at effekten var gjennomsnittlig best når stillestående vann dekte turbinbladene helt, i forhold til når bare enden av bladet ble dekt, eller når vannet nådde helt opp til akslingen og dekte også litt av felgen. Når vannet kun dekker enden av bladene blir ikke hele overflaten brukt, noe som betyr at den påførte kraften blir mindre [12]. Om vannet derimot kommer helt opp til akslingen varier effekten i forholdt til stabiliteten på modellen og når vannet inntreffer. Når den første bølgen treffer vil mer kraft bli påført vannhjulet, men dette vannet vil komme inn i felgen og virke som en bremse når neste bølge inntreffer[12]. Dette tror vi er årsaken til forskjellen i hvilken plassering som gav høyest spenning[tabell 2,3,4]. Vi bestemte oss for å velge «middels» plassering i vannet videre i forsøket på grunn den høyeste gjennomsnittlige effektiviteten. Tre forskjellige plasseringer av modellen var nok til å finne ut dette på grunn av unøyaktigheten i stabiliteten på modellen. Siden den var håndholdt var aldri plasseringen i vannet helt lik, noe som betyr at små endringer påvirket resultatet. Det derfor nødvendig med store nok forskjeller i plasseringen på modellen for at resultatene skal ha tydelig forskjell. For å få et mer nøyaktig svar om effektiviteten og plasseringen, kunne vi målt med en annen metode. Ved å plassere modellen høyt i vannet til å begynne med og kjøre en konstant type bølge hele tiden, kunne vi ha sunket modellen sakte ned i vannet til den når akslingen. Underveis måles den gjennomsnittlige spenningen over tid i en graf. Ved å studere denne grafen i ettertid og se hvilken plassering som gav et toppunkt i gjennomsnittlig produsert spenning ville vi å få et mer nøyaktig svar. Dette var ikke gunstig på grunn av unøyaktigheten i den håndholdte modellen. Figur 5 håndholdt modell av et kraftverket, ble brukt til forsøkene Resultatene fra hovedmålingene ble målt i en graf [Graf 2.], middelverdiene av spenningen ble utregnet og verdiene ble plassert i tabellene. En AC-motor (Alternating Current) virker med

14 vekselstrøm[7]. Når vi da bruker denne som en generator vil den igjen produsere vekselstrøm på grunn av bølgenes bevegelse på vannhjulet. Hver gang vannhjulet blir dreid i motsatt retning, blir negativ spenning produsert. Når vi da regnet ut middelverdien av den produserte spenningen regnet vi kun med den positive spenningen og uten nullpunktene (når vannhjulet stod stilt) [Graf 1.]. Dette gjorde vi for å få et mer nøyaktig resultat av modellens effekt. Nullpunkter og negativ spenning vil bare senke middelverdien og gi et unøyaktig resultat når vi ønsket å finne ut hvilken bølgetype som har best virkningsgrad på modellen. Årsaken til at vi kunne se bort i fra den negative spenningen var fordi en var betraktelig mindre enn den positive. Det var kun en ørliten bevegelse vannhjulet hadde i motsatt retning, når en ny bølge var på vei. Verdiene var små nok til at de ikke ville påvirke resultatet stort, men vi kunne regnet ut gjennomsnittet med absoluttverdiene til den produserte spenningen for å få et enda nøyaktigere resultat. Årsaken til at vi fikk en «FEIL» [Tabell 5.] var at bølgemaskinen ikke klarte å produsere konstante bølger av de påførte kriteriene. Bølgene som kom var svært uforutsigbare og ikke gode nok til å utføre en bra måling. Det viste seg at vi oppnådde størst effekt med en amplitude på 0,06m og en periode på 1 sekund[tabell 5.]. Årsakene til dette kan være mange. Av bølgeforholdene vi valgte kan det hende at akkurat denne bølgen hadde høyest energi, og derfor størst kraft når den slo inn på vannhjulet. Når større krefter dreier vannhjulet vil generatoren spinne raskere og produsere høyere spenning. Forskningsspørsmålet vi stilte oss var; på hvilken måte vi best kunne utnytte energien som finnes i bølgene langs norskekysten. Hensikten med prosjektet var å utvikle en ny ide eller videreutvikle en gammel ide slik at vi på best mulig måte kunne utnytte energien i marin fornybar energi. Bølgen som var mest effektiv i kraftverket vårt, virker ikke usannsynlig i forhold til bølger vi kan bruke langs norskekysten. Den hadde verken unaturlig amplitude eller periode. Siden bølgene langs norskekysten ikke kan kontrolleres vil det komme mange forskjellige typer bølger inn mot kraftverket, og det vil produsere høyest spenning når en spesiell type bølge kommer inn. På grunn av dette kan vi ikke forholde oss til en spesiell type bølge på vannet, men vi må tenke på å danne samme forhold hos alle bølger i kraftverket som denne «ultimate» bølgen. Det er mulig å forbedre modellen på forskjellige måter. Til å begynne med kunne vi sentrere bølgene mot vannhjulet på en bedre måte. En trakt kan for eksempel føre større mengder vann inn mot vannhjulet, og påføre hjulet mer kraft. Ved hjelp av dette kan mindre bølger likne på større bølger når de treffer bladene, ved at mer vann kommer inn mot en mindre overflate. Dette øker energien per areal, og kan øke effektiviteten hos mindre bølger. Trakten kan også føre til at kun nyttbar energi av altfor store bølger blir brukt til å drive vannhjulet. Man kan se i resultatet at ikke nødvendigvis større bølger alltid resulterer i høyere effektivitet. Bølger med større periode hadde energien fordelt over

15 større vannareal, noe som var ineffektivt hos modellen vår på grunn av det lille vannhjulet. Når man da ved hjelp av trakten konsentrer energien over et mindre areal før vannet treffer vannhjulet, vil det ha større kraft. Ved å utnytte energien bedre fra små bølger, og kun utnytte nyttbar energi fra store bølger, kan man økte effektiviteten til kraftverket. En annen måte å utnytte energien i bølgene bedre er å holde modellen helt i ro. På denne måten vil ikke energien sløses bort på å bevege modellen frem og tilbake, men man vil kunne bruke den energien på vannhjulet. Vi kunne for eksempel lage modellen som en hel ekse der det var kun en åpning inn til vannhjulet, formet som en trakt. For å utnytte de små bølgene bedre kunne vi montert flere blader på vannhjulet. Slik som hjulet var under forsøket ble ikke alle små bølger utnyttet på grunn av at de ikke fikk kontakt med bladene. Tettheten av blader var for liten til at et blad alltid hadde god kontakt med vannet. Ved å minke mellomrommet mellom bladene kan mer energi bli utnyttet. Et annet girsystem kan også resultere i høyere produsert spenning. Hvis vi hadde tilsatt flere tannhjul med et høyt forhold, kunne vi utnytte høy kraft påført vannhjulet til å få høyere hastighet hos generatoren. Når bølger med høy energi slår inn med høy kraft vil et girsystem med høyt forhold utnytte kraften mye bedre enn et med lavt forhold. I modellen ble det brukt relativt lavt girforhold slik at små bølger kunne utnyttes. Hadde vi tilsatt en girkasse der vi kunne variere mellom girforhold etter hvor høy energi bølgene hadde, kunne vi utnyttet de store bølgene mye bedre, i tillegg som vi ikke blir avhengige av ikke å utnytte energien i de små bølgene. Et større kraftverk ville utnytte større bølger mye bedre, noe som betyr at størrelsen på kraftverket må variere med størrelsen på de mest nyttbare bølgene på havet for å få et kraftverk som utnytter bølgeenergien godt. Konklusjon Bølgekraft er lite brukt i Norden, selv om det er et stort potensiale i kraften. Dette er mest på grunn av utfordringene bak utnyttingen av bølgeenergien. Vi har gjennom dette prosjektet utviklet en måte å utnytte bølgeenergi på, ved hjelp av et vannhjul på havet. Gjennom målingene ble det påvist at man kan danne nyttbar elektrisk strøm ved hjelp av det lille kraftverket vårt. Det finnes mange måter vi kunne forbedre modellen slik at den utnytter energien bedre. Resultatene viste at vi utnyttet best energien hos bølger som var i passe størrelse til modellen. Altfor små bølger gav et svakt resultat, og altfor store bølger ble ikke utnyttet nok. Hvilke bølger man skal utnytte avhenger av hvor stort kraftverket er. Større bølger krever et større kraftverk slik at bølgeenergien blir unyttet best mulig av kraftverket vårt.

16 Referanseliste: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Skrevet av: Håvard Woldseth, Rasmus Relling og Viktor Zoric