Ontwerpwedstrijd "Golfenenergieaccumulator (GEA)" donderdag 9 juni 2022
Opdracht		Reglement	Nieuws	Sponsors

Er gaat geen dag voorbij of er wordt in de media wel gesproken over energie. In het bijzonder de energietransitie; waarbij we overstappen van fossiele brandstoffen op duurzame energie. Met andere woorden minder kolen, olie en gas en meer energie uit zon, wind en water. Behalve de energiewinning uit natuurlijke bronnen is ook de energieopslag een grote uitdaging. Het meest ideaal zou een techniek zijn die voor beide uitdagingen tegelijk een oplossing zou opleveren, dus voor winning en opslag. Dit is de inspiratie voor de ontwerpopdracht van 2022 voor eerstejaarsstudenten werktuigbouwkunde van de TUDelft voor de jaarlijks terugkerende ontwerpwedstijd: de energie uit de beweging van golven omzetten in rotatie-energie van een vliegwiel. We zullen dit geïntegreerde beoogde resultaat waarbij energie wordt gewonnen én opgeslagen aanduiden met een Golfenergieaccumulator (GEA).  

Bijna 100 studententeams van circa 6 eerstejaarsstudenten worden uitgedaagd om in competitie met elkaar een Mechanische Golfenergie-Accumulator te ontwerpen die uit de beweging van golven een vliegwiel laat roteren.

Prijzen

Er zijn meerdere prijzen te winnen voor de beste prestatie, maar er worden ook nog prijzen toegekend aan bijzondere ontwerpen:

• Prestatie, zie wedstrijdelement
• Green award, duurzaamheid
• Constructeursprijs, technisch innovatief / veiligheid
• Science Centre award, innovatief / onderscheidend
• 3D-CAD Award, Geometrisch computermodel
• Branchevereniging Energie uit Water, Prijs voor Origineelste Ontwerp

De ontwerpfase wordt afgesloten met een werkpakket dat bestaat uit het Ontwerprapport, een 3D-CAD-model vervaardigd met "SolidWorks", werktekeningen, bestellijsten voor materialen en onderdelen. Ten slotte nog een ontwerpspecificatie waarin de te verwachten prestatie zo goed mogelijk wordt voorspeld en achteraf wordt geëvalueerd.

Een technische jury - met vertegenwoordigers uit het bedrijfsleven - beoordeelt de gerealiseerde ontwerpen op basis waarvan de juryprijzen worden uitgereikt. De scheidsrechters (docenten) beoordelen de prestaties voor de prestatieprijzen.

Technische Jury (onder voorbehoud).

De Jury bestaat uit docenten en vertegenwoordigers uit het bedrijfsleven (onder voorbehoud):
- Anton van Beek, Projectleider, TU Delft
- Regine Vroom, Coördinator Ontwerpwedstrijd, TU Delft
- Giuseppe Radaelli, Wedstrijdleiding, TU Delft
- Eric Romeijn, Technical Manager, Huisman Equipment BV
- Michael van der Meer, Hoofd Science Centre Delft
- Lloyd Hobo, Design Solutions
- Peter Scheijgrond, vz. Energie uit Water.

Ontwerpwedstrijd

De uitdaging is om door middel van een te ontwerpen drijver op de golven een te ontwerpen vliegwiel in rotatie te brengen. De ontwerpen die door de studententeams bedacht worden zullen ook gefabriceerd en getest worden. Voor het testen zullen de studenten zelf de golven genereren met een eenvoudige golfgenerator.

De ontwerpuitdaging kan worden opgesplitst in het ontwerpen van een drijver die zo veel mogelijk energie uit de golfbeweging weet te halen. Een transmissie die de op en neergaande beweging van de drijver zal omzetten in een roterende beweging van een vliegwiel. Een overbrenging om de afstand tussen de drijver en het vliegwiel te overbruggen. En ten slotte een vliegwiel om de energie op te slaan.   

Uitgangspunten

• De golfgenerator bestaat uit een waterbak met een mechanisme om handaangedreven golven te genereren.
• De golfgenerator staat op de grond. Het vliegwiel op een tafel.
• Het vliegwiel moet voldoende capaciteit hebben om de energie op te slaan die gedurende de beproevingsduur kan worden gegenereerd. 
• De hele opstelling is maakbaar in 5 werkplaatsmomenten van 3 uur.
• Materialen en koopdelen passen bij een budget van 100 euro waarvan 20 euro te besteden bij de studentenwerkplaats (IWS op 3mE) aan plaatwerk en andere onderdelen.

Ontwerpuitdagingen

Aan de Golfenergieaccumulator (GEA) worden ambitieuze ontwerpeisen gesteld. De GEA moet voldoen aan een lange lijst met ontwerpeisen die in het wedstrijdreglement zijn opgesomd. De voornaamste ontwerpuitdagingen zijn:

• Een drijver die zo veel mogelijk energie uit de golfbeweging weet te genereren (energie = kracht x verplaatsing).
• Een mechanisme dat de op- en neergaande beweging van de drijver overbrengt en omzet in de drijvende beweging van een vliegwiel.
  
• Het vliegwiel waarin de opgewekte energie wordt opgeslagen.

Wedstrijdelement

Het team heeft tot 5 minuten de tijd om de GEA in gereedheid te brengen. Na het startsein wordt in wedstrijdverband gedurende 10 minuten de prestatie van de GEA vastgesteld waarbij de volgende deelpunten kunnen worden gescoord.

1. De golfbeweging wordt omgezet in een beweging van het "mechanisme" (de aandrijfbeweging nodig voor het vliegwiel).
2. Het vliegwiel komt in rotatie (er wordt een aandrijfmoment geleverd).
3. Als het vliegwiel in rotatie komt dan volgt de prestatiebeoordeling waarbij de hoeveelheid opgeslagen energie gemeten wordt.

De wedstrijd zal worden gewonnen door het team dat de meeste energie uit de golven heeft opgeslagen in hun vliegwiel. De groep komt altijd naar de wedstrijd om te laten zien wat ze hebben en wat het wel of niet kan en waarom.

Datum en locatie

De ontwerpwedstrijd wordt onder voorbehoud gehouden in het Mekelpark op donderdag 9 juni 2022. Meer informatie over het dagprogramma en de locatie zal worden gepubliceerd via het menu item "Nieuws" zodra dat bekend is.