Izgradnja makete
Izgradnja makete
Opravljeno je bilo preko 100 spletnih nakupov, njihova dostava pa se zaradi situacije povezane s svetovno pandemijo časovno precej zavlekla. Čas načrtovanja in vseh nakupov je potekal 6 mesecev in sicer od novembra 2019 pa vse do sredine marca 2020. Od marca do sredine julija 2020 so prispele vse pošiljke.
Potrebno je bilo prilagoditi velikosti elementov na maketi, zato so se njene dimenzije večkrat spreminjale, kar je bolj podrobno opisano v prvi fazi izgradnje makete.
Ideja o izgradnji makete je v nekaj tednih prešla iz papirja v elektronsko okolje programa SketchUp 3D, kjer je razvoj in načrtovanje potekalo sočasno z iskanjem elementov makete po spletu (AliExpress, eBay, Amazon, Faller, Walthers, domači 3d tiskalniki…). Omeniti velja še trgovine za domače mojstre, ki so ponujale nešteto rešitev za določene segmente. Na tem mestu velja pohvaliti HTE, Inpos, Merkur in OBI.
Opravljeno je bilo preko 100 spletnih nakupov, njihova dostava pa se zaradi situacije povezane s svetovno pandemijo časovno precej zavlekla. Čas načrtovanja in vseh nakupov je potekal 6 mesecev in sicer od novembra 2019 pa vse do sredine marca 2020. Od marca do sredine julija 2020 so prispele vse pošiljke.
Potrebno je bilo prilagoditi velikosti elementov na maketi, zato so se njene dimenzije večkrat spreminjale, kar je bolj podrobno opisano v prvi fazi izgradnje makete.
Ideja o izgradnji makete je v nekaj tednih prešla iz papirja v elektronsko okolje programa SketchUp 3D, kjer je razvoj in načrtovanje potekalo sočasno z iskanjem elementov makete po spletu (AliExpress, eBay, Amazon, Faller, Walthers, domači 3d tiskalniki…). Omeniti velja še trgovine za domače mojstre, ki so ponujale nešteto rešitev za določene segmente. Na tem mestu velja pohvaliti HTE, Inpos, Merkur in OBI.
1. faza – IZGRADNJA MAKETE
Časovno in cenovno najobsežnejši del je predstavljala izgradnja. Zaradi treh hidroelektrarn je bilo potrebno prilagoditi teren za izdelavo rečnega kanala, ki poteka skozi celotno maketo.
Glavni gradbeni element je bil industrijski stirodur in sicer zaradi njegove lahkosti, dovoljšne togosti ter možnosti enostavne obdelave. Omogočal je tudi lepljenje s toplotnim lepilom. Drugi materiali, ki so bili vključeni, so še naravni kamen ter mavčne plošče.
Potrebno je bilo prilagajati velikost elementov na maketi in zaradi njihovega velikega števila smo dvakrat povečali dimenzije makete. Celotno površino makete smo glede na izvorni načrt povečali iz 1,71 m² na 2,88 m², torej za skoraj +70 %.
2. faza – ELEKTRIFIKACIJA MAKETE
Da je maketa resnično zaživela, smo jo elektrificirali, kar pomeni, da smo vse dele, ki so vezani na delovanje z elektriko povezali preko stikal za zunanje upravljanje.
Celoten sistem bo voden iz tako imenovanega centra vodenja. V tej fazi smo že načrtovali izdelavo napajanja ter vklopno izklopnega vezja, ki bo sposobno izvajati posamično vse vklope in izklope porabnikov.
Na maketi so tako z elektriko povezani:
-
-
- mestna razsvetljava,
- industrijska razsvetljava,
- opozorilne LED luči,
- rotacijske rumene luči, ki
- ponazarjajo delovanje elektrarn,
- rotacijske rdeče in modre
- luči za interkonekcijo,
- vklop in izklop
- ventilatorjev,
- delovanje pare v termoelektrarnah, ki ponazarja njihovo delovanje.
-
3. faza – IZGRADNJA CENTRA VODENJA MAKETE
V zadnji fazi bomo vse proizvodne enote povezali s programskim okoljem Matlab, kjer bomo lahko uravnavali proizvodnjo in porabo električne energije. Cilj je čim bolj realno predstaviti vse elemente in slediti spremembi porabe v nekem časovnem intervalu.
Potrebno bo zgradit grafični vmesnik še za:
-
-
- prikaz cene proizvodnje posamezne enote,
- prikaz ogljičnega odtisa enote in države,
- prikaz okvar v sistemu (izpad proizvodne enote, kratek stik v omrežju, preveč ali premalo energije, …),
- prikaz frekvence, delovne in jalove moči,
- prikaz morebitnih scenarijev meddržavnih povezav (potreba po energiji ali višek energije),
- delovanje trga, trgovanje znotraj dneva, trgovanje za dan naprej, izravnave.
-
Za VN in SN sistem bomo zgradili model omrežja, ki bo sproti glede na spremembe računal pretoke energije. Na ta način bomo v vsakem trenutku videli stanje sistema (napetosti v vozliščih, tokove v veji), morebitne preobremenitve ter scenarije v primeru izpadov proizvodne enote (nepričakovana zaustavitev NEK) ali pa izklopa daljnovoda (npr. zaščita izklopi DV).
V dolgoročnem planu je tudi integracija digitalnih prikazovalnikov, ki bodo na vsakem DV prikazovali tok in napetost ter za vsako elektrarno izhodno moč.
Ocenjujemo, da bo ta faza trajala naslednjih nekaj let in bo omogočala študentom kontinuiran razvoj makete.
1. faza – IZGRADNJA MAKETE
Časovno in cenovno najobsežnejši del je predstavljala izgradnja. Zaradi treh hidroelektrarn je bilo potrebno prilagoditi teren za izdelavo rečnega kanala, ki poteka skozi celotno maketo.
Glavni gradbeni element je bil industrijski stirodur in sicer zaradi njegove lahkosti, dovoljšne togosti ter možnosti enostavne obdelave. Omogočal je tudi lepljenje s toplotnim lepilom. Drugi materiali, ki so bili vključeni, so še naravni kamen ter mavčne plošče.
Potrebno je bilo prilagajati velikost elementov na maketi in zaradi njihovega velikega števila smo dvakrat povečali dimenzije makete. Celotno površino makete smo glede na izvorni načrt povečali iz 1,71 m² na 2,88 m², torej za skoraj +70 %.
2. faza – ELEKTRIFIKACIJA MAKETE
Da je maketa resnično zaživela, smo jo elektrificirali, kar pomeni, da smo vse dele, ki so vezani na delovanje z elektriko povezali preko stikal za zunanje upravljanje.
Celoten sistem bo voden iz tako imenovanega centra vodenja. V tej fazi smo že načrtovali izdelavo napajanja ter vklopno izklopnega vezja, ki bo sposobno izvajati posamično vse vklope in izklope porabnikov.
Na maketi so tako z elektriko povezani:
-
-
- mestna razsvetljava,
- industrijska razsvetljava,
- opozorilne LED luči,
- rotacijske rumene luči, ki
- ponazarjajo delovanje elektrarn,
- rotacijske rdeče in modre
- luči za interkonekcijo,
- vklop in izklop
- ventilatorjev,
- delovanje pare v termoelektrarnah, ki ponazarja njihovo delovanje.
-
3. faza – IZGRADNJA CENTRA VODENJA MAKETE
V zadnji fazi bomo vse proizvodne enote povezali s programskim okoljem Matlab, kjer bomo lahko uravnavali proizvodnjo in porabo električne energije. Cilj je čim bolj realno predstaviti vse elemente in slediti spremembi porabe v nekem časovnem intervalu.
Potrebno bo zgradit grafični vmesnik še za:
-
-
- prikaz cene proizvodnje posamezne enote,
- prikaz ogljičnega odtisa enote in države,
- prikaz okvar v sistemu (izpad proizvodne enote, kratek stik v omrežju, preveč ali premalo energije, …),
- prikaz frekvence, delovne in jalove moči,
- prikaz morebitnih scenarijev meddržavnih povezav (potreba po energiji ali višek energije),
- delovanje trga, trgovanje znotraj dneva, trgovanje za dan naprej, izravnave.
-
Za VN in SN sistem bomo zgradili model omrežja, ki bo sproti glede na spremembe računal pretoke energije. Na ta način bomo v vsakem trenutku videli stanje sistema (napetosti v vozliščih, tokove v veji), morebitne preobremenitve ter scenarije v primeru izpadov proizvodne enote (nepričakovana zaustavitev NEK) ali pa izklopa daljnovoda (npr. zaščita izklopi DV).
V dolgoročnem planu je tudi integracija digitalnih prikazovalnikov, ki bodo na vsakem DV prikazovali tok in napetost ter za vsako elektrarno izhodno moč.
Ocenjujemo, da bo ta faza trajala naslednjih nekaj let in bo omogočala študentom kontinuiran razvoj makete.