Windbox

Új Piacképes Termék Kifejlesztése a Magyar Fémipari Kft.-nél

Bevezetés

A technológiai innováció és a megújuló energiaforrások iránti növekvő kereslet számos iparágban új kihívásokat és lehetőségeket teremt. A Magyar Fémipari Kft. 2017 és 2019 között egy új termék kifejlesztésére fókuszált, amely a járművek menetszele által generált energia tárolását és felhasználását tette lehetővé. A WindBox projekt célja egy olyan mobil, szélenergiát hasznosító eszköz létrehozása volt, amely ipari és közlekedési felhasználásra egyaránt alkalmas, különösen a karbantartóipar és a szállítmányozás területén.

A Projekt Célkitűzései

A WindBox fejlesztésének elsődleges célja egy olyan hordozható energiatároló és -ellátó rendszer létrehozása volt, amely mozgó járművekre telepíthető, és a menetszélből nyert energiát hasznosítja elektromos kéziszerszámok és egyéb kis energiaigényű berendezések töltésére. A projekt során kiemelt figyelmet fordítottunk az alábbi területekre:

• Megújuló energiaforrások alkalmazása: A szélenergia hatékony felhasználása mozgó járműveken.

• Piackutatás és célcsoport-meghatározás: Az ipari és közlekedési szektor szükségleteinek felmérése.

• Tervezés és prototípus-fejlesztés: A légellenállás, aerodinamikai hatások és energiaátalakítás optimalizálása.

• Tesztelés és validáció: A szélenergia-termelés, tárolás és áramátalakítás gyakorlati vizsgálata.

Technológiai Fejlesztések

1. Terméknév és Márkaépítés

A névadási folyamat során olyan elnevezéseket kerestünk, amelyek tükrözik a termék funkcióját és könnyen beépülnek a köznyelvbe. A végleges elnevezés, a WindBox, rövid, lényegre törő és utal a termék kompakt kialakítására.

2. Célcsoport és Felhasználási Területek

A piackutatás során megállapítottuk, hogy az ipari karbantartó cégek és fuvarozók jelentős része akkumulátoros kéziszerszámokat használ. A WindBox megoldást kínál arra, hogy menet közben is biztosított legyen az energiaellátás, ezáltal csökkentve a munka leállásából fakadó költségeket. További célcsoportként az autós utazók és kamionosok is azonosításra kerültek, akik kis energiaigényű eszközeiket – például laptopokat, televíziókat vagy kávéfőzőket – tölthetik a rendszer segítségével.

3. Aerodinamikai és Mechanikai Tervezés

A WindBox fejlesztése során a fő kihívást az optimális aerodinamikai kialakítás jelentette. A szélenergia maximális kihasználásához a turbinalapátokat és a generátorokat úgy kellett elhelyezni, hogy minimalizálják a jármű légellenállását. A tervezés fő szempontjai:

• A turbinalapátok méretének és szögének optimalizálása a maximális energiaátalakítás érdekében.

• A generátorok és inverterek beépítése egy kompakt, időjárásálló házba.

• A járművekre szerelhető, könnyen telepíthető és leszerelhető rögzítési mechanizmus kialakítása.

4. Elektromos Rendszer és Energiatárolás

A generátorok által termelt egyenáramot inverter alakítja át a hagyományos hálózati feszültségre, amely a felhasználói igényeknek megfelelő csatlakozókon keresztül érhető el. Az energiát akkumulátorok tárolják, biztosítva a folyamatos áramellátást még akkor is, ha a jármű áll. A fejlesztés során különböző akkumulátortípusokat teszteltek, figyelembe véve azok energiatároló kapacitását, hőmérsékleti érzékenységét és töltési ciklusait.

Tesztelési Folyamatok

A WindBox prototípusának tesztelése laboratóriumi és valós környezetben is zajlott. A tesztek során az alábbi paramétereket vizsgáltuk:

• Energiatermelési hatékonyság: Különböző sebességeknél (30–100 km/h) mérték az energiaátalakítás hatékonyságát.

• Terheléses tesztek: Elektromos kéziszerszámok és egyéb fogyasztók csatlakoztatásával ellenőrizték a rendszer stabilitását.

• Aerodinamikai hatások: A WindBox légellenállásának vizsgálata a járművek menetdinamikájára gyakorolt hatás szempontjából.

A tesztek eredményei alapján a rendszer 40 km/h sebességnél kezdte meg az energiatermelést, és 60 km/h-nál már folyamatosan képes volt 12V 5W teljesítmény biztosítására. További optimalizálásokkal ez az érték növelhető.

Innovációs és Szabályozási Kihívások

A WindBox fejlesztése során számos technológiai és jogszabályi kihívással kellett szembenéznünk:

• Közlekedésbiztonsági előírások: A termék rögzítésének és súlyának oly módon kellett megfelelnie a szabályozásoknak, hogy ne veszélyeztesse a jármű stabilitását.

• Lopásvédelem: Speciális zármechanizmusokat fejlesztettünk ki az eszköz eltulajdonításának megakadályozására.

• Szélenergia-hasznosítás hatékonysága: A jármű sebességétől és az időjárási viszonyoktól függően az energiatermelés ingadozó lehet, amelyet fejlett feszültségszabályzókkal és akkumulátoros tárolással stabilizáltak.

Piaci Kilátások és Jövőbeli Fejlesztések

A WindBox jelentős lehetőségeket rejt a megújuló energia és a mobil energiaellátás területén. A termék bevezetése során fontos szerepet kap a célcsoportok edukációja és az ipari partnerekkel történő együttműködés. A jövőbeni fejlesztések az alábbi irányokat célozzák:

• Hatékonyság növelése: Fejlettebb aerodinamikai elemek és generátorok beépítése.

• Digitális vezérlés: Okos vezérlőrendszerek és applikációk integrálása a felhasználói élmény fokozása érdekében.

• Nemzetközi piacra lépés: Az európai és amerikai piacokon való terjeszkedés, különös tekintettel a logisztikai és kempingfelszereléseket használó szegmensekre.

Összegzés

A WindBox projekt innovatív megoldást kínál a járművek menetszelének energiatermelés céljára történő felhasználására. A termékfejlesztés során számos mérnöki és piaci kihívást sikerült leküzdeni, és egy olyan rendszer született, amely jelentős előnyöket kínál az ipari, logisztikai és közlekedési szektor számára. A fejlesztés eredményei megalapozzák a további innovációkat, és új lehetőségeket teremtenek a fenntartható energiafelhasználás területén.