Sutrikus atsinaujinančios energijos sistemų, pavyzdžiui, saulės ar vėjo jėgainių, veikimui ar sumažėjus jų efektyvumui, ne viena šia įranga prekiaujanti ir ją montuojanti įmonė, neturėdama savo laboratorijos, kreipiasi pagalbos į mokslininkus.

Aleksandro Stulginskio universiteto Mašinų, technologinių sistemų ir procesų automatinio valdymo laboratorijoje ne tik vykdomi atsinaujinančios energijos potencialo ir efektyvumo, technologijų ir įrenginių moksliniai tyrimai, bet ir teikiamos gedimų nustatymo paslaugos. Kaip teigia laboratorijos vadovas doc. dr. Kęstutis Venslauskas, tai pastaruoju metu populiariausia laboratorijos teikiama paslauga, nors jos veiklos ir tyrimų spektras išties platus. Dažniausiai užsakovai kreipiasi norėdami išsiaiškinti, dėl kokių priežasčių sumažėja saulės kolektorių efektyvumas ir kaip galima būtų išspręsti šias problemas.

„Kai prieš kelerius metus Lietuvoje buvo bumas, pristatyta daug įvairių tipų, gamintojų ir tiekėjų saulės kolektorių ir fotoelementų. Dabar kai kurie jų pradeda nebeveikti, asiranda įvairių gedimų ir problemų. Tiriame ir vakuuminius, ir plokščiuosius saulės kolektorius", - sako K. Venslauskas. Jo teigimu, dažniausiai nustatomos gedimų priežastys - netinkama eksploatacija, netaisyklinga priežiūra arba montavimas.

Ieško optimizavimo variantų

Saulės energijos sistemas montuojančios įmonės į laboratoriją atveža neveikiantį visą kolektorių arba atskiras jo dalis. Realioms kolektorių veikimo sąlygoms imituoti laboratorijoje sumontuotas saulės imitacijos stendas, kuriame 1 000 W spinduliuotė prilygsta birželio vidurdienio saulės šilumai. Vienas tyrimas užtrunka apie 10 valandų, nes vanduo akumuliacinėje talpykloje turi sušilti iki 60 ^oC. „Tyrimai atliekami remiantis tarptautiniais standartais, jiems atlikti reikalinga tam tikra energinė apšvieta, aplinkos temperatūra, vėjo greitis, šilumnešio debitas. Visus šiuos rodiklius kontroliuojame ir matuojame, todėl tiksliai galime pasakyti, ar kolektorius tinkamai veikia, ar ne", - aiškina mokslininkas.

Jis pasakoja, kad gana dažna vakuuminių kolektorių problema - nekokybiški šiluminiai vamzdeliai ar išgaravęs šilumnešis. Tokiu atveju reikia nustatyti, kuris kolektoriaus vamzdis nekokybiškas - jį pakeitus sugrąžinamas visos sistemos efektyvumas. Sunkiai pataisomas gedimas - užsikimšęs ir užkalkėjęs vamzdynas, tad, montuojant saulės kolektorius, labai svarbu užtikrinti tinkamą siurblio veikimą vasarą ir apsaugoti sistemą nuo pernelyg aukštos temperatūros.

Kad saulės energijos potencialą būtų galima išnaudoti maksimaliai, būtina atsižvelgti į daugybę dalykų, vienas jų - tinkama akumuliacinė talpykla. Siekiant gauti kuo didesnį saulės kolektoriaus naudingumo koeficientą, vienas iš doktorantų sukonstravo naujos kartos akumuliacinę kintamo vandens tūrio talpyklą, kurioje vanduo nuolat yra vienodos temperatūros. „Tai analogų rinkoje neturinčios konstrukcijos akumuliacinė talpykla. Nepriklausomai nuo to, kiek karšto vandens išnaudojama, jo temperatūra visą laiką išlieka 60 ^oC. Esant žemesnei kaip 55 ^oC vandens temperatūrai, gali užsiveisti legioneliozės bakterijos ir sukelti didelių rūpesčių", - sako K. Venslauskas. Jis pripažįsta, kad doktoranto sukonstruotą talpyklą būtų galima patentuoti kaip išradimą, tačiau žmonių ir lėšų trūkumas kol kas nuo šio žingsnio sustabdo, juolab kad nepavyko rasti ir įmonės, kuri ryžtųsi investuoti į jų gamybą - net dalyvaujant projektuose, 60 proc. investicijų turi sudaryti nuosavos lėšos.

Laboratorijoje dirbantys magistrantai ir doktorantai analizuoja mažo galingumo vėjo jėgainių efektyvumą (240 W galios vėjo jėgainė sumontuota ir ant pastato, kuriame yra laboratorija, stogo), atlieka ilgalaikius skirtingos konstrukcijos ir gamybos technologijų fotoelementų tyrimus, nemažai dėmesio skiriama ir į elektros tinklą integruotoms saulės jėgainėms. Pasak K. Venslausko, atlikus tyrimus laboratorijoje, vėjo ar saulės jėgainių statytojams ir vartotojams galima rekomenduoti optimizavimo programas ar būdus, kaip efektyviau išnaudoti atsinaujinančios energijos potencialą.

Laboratorijos vadovas pastebi, kad pastaruoju metu vis didesnio susidomėjimo sulaukia hibridinės (kombinuotos) atsinaujinančios energijos sistemos, kai siekiama maksimaliai išnaudoti ir vėjo, ir saulės energijos potencialą. „Komplektuoti kelias atsinaujinančios energijos sistemas ypač apsimoka nuo elektros tinklų nutolusiose sodybose. Paprastai čia statoma nedidelė vėjo jėgainė, saulės kolektoriai vandeniui šildyti ir fotoelementai elektrai gaminti. Toks hibridinis atsinaujinančios energijos įrangos komplektas kai kada ir kainuoja pigiau nei atsivesti elektrą iš tinklų", - įsitikinęs mokslininkas. Tai patvirtino ir doktoranto parengtas hibridinės atsinaujinančios energijos sistemos optimizavimo modelis.

Kuria žemės ūkio robotą

Kadangi Mašinų, technologinių sistemų ir procesų automatinio valdymo laboratorija vienija dviejų ASU Žemės ūkio inžinerijos fakulteto institutų - Energetikos ir biotechnologijų inžinerijos ir Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos - darbuotojus, tad ir tyrimų bei paslaugų spektras neapsiriboja vien tik atsinaujinančios energijos šaltinių potencialo ir efektyvumo tyrimais. Mašinų ir procesų automatinio valdymo sistemų kūrimas, energinių procesų automatizavimas, automatika - dar viena svarbi laboratorijos veiklos sritis. Ypač artimai bendradarbiaujama su Biodujų laboratorija - teikiamos viso technologinio proceso automatizavimo, stendų valdymo paslaugos.

Technologijų automatizavimo stende modeliuojamos ir kuriamos automatinių linijų, pavyzdžiui, surinkimo, pakavimo, rūšiavimo, pilstymo, valdymo, programos, kurios vėliau lengvai įdiegiamos ir pritaikomos gamyboje. Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto direktorius prof. dr. Stasys Slavinskas prasitaria, kad ASU mokslininkų kolektyvas šiais metais ėmėsi naujos srities ir išsikėlė ambicingą tikslą - pramonėje sukurtus robotus pritaikyti žemės ūkiui. „Esame užsibrėžę sukurti mobilų robotą lauko darbams atlikti. Pirma mūsų užduotis - savarankiškas roboto judėjimas ir objektų atpažinimas. Vėliau sieksime, kad jis galėtų atlikti tam tikrus darbus laukuose", - daugiau detalių kol kas nelinkęs atskleisti S. Slavinskas.

Geriausia Lietuvoje variklių bandymo laboratorija

Daug dėmesio Žemės ūkio inžinerijos fakulteto mokslininkai skiria ir vidaus degimo variklių darbo rodikliams tirti. Tiesa, orientuojamasi į fundamentinius mokslinius tyrimus. „Variklių bandymų laboratorija pagal funkcionalumą yra geriausia Lietuvoje, panašios įrangos niekas neturi, tad ir tokių tyrimų atlikti negali", - modernia laboratorijos įranga ir galimybėmis džiaugiasi Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto direktorius, pripažindamas, kad būtent tai ir skatina mokslininkus dar labiau stengtis. Turima įranga nustatoma ne tik vidaus degimo variklių galia, bet ir ekonomiškumas, ekologiniai rodikliai, tiriamos biodegalų ir kitų alternatyviųjų degalų naudojimo galimybės, degalų purškimo procesai.

Profesorius S. Slavinskas pabrėžia, kad ypač daug iššūkių kelia trečios ir ketvirtos kartos alternatyviųjų degalų, pagamintų, pvz., iš šiaudų, atliekų ar kitos biomasės, dumblių, naudojimas vidaus degimo varikliuose. Būtent šios srities tyrimai domina ir mokslininkus, ir doktorantus. Nors įranga įsigyta prieš trejus metus, du doktorantai jau atliko biodegalų purškimo proceso tyrimus ir sėkmingai apsigynė disertacijas.

Traktorių eksploatacinių rodiklių tyrimai - dar viena Mašinų, technologinių sistemų ir procesų automatinio valdymo laboratorijos veiklos sritis. Turima įranga nustatoma traktoriaus variklio galia, degalų sąnaudų normos, važiavimo greitis, pagreitis, stabdymo intensyvumas, žemės ūkio padargui traukti reikalinga jėga. Tyrimai atliekami prie traktoriaus galios tiekimo veleno jungiama mobilia galios matavimo įranga. Kaip pastebi S. Slavinskas, šia laboratorijos įranga atliekami ne tik moksliniai darbai - ja gana aktyviai naudojasi ir žemės ūkio technika prekiaujančios ir traktorių serviso paslaugas teikiančios įmonės. „Prasidėjus darbams laukuose, kai kurie ūkininkai technikos pardavėjams ima reikšti pretenzijas, kad eksploataciniai traktoriaus rodikliai neatitinka gamintojo deklaruojamų. Tada įmonės kreipiasi į mus, norėdamos įsitikinti, ar žemdirbių pretenzijos pagrįstos. Be to, ir atlikus traktoriaus remontą aktualu žinoti, ar darbai atlikti kokybiškai, todėl šia laboratorijos teikiama paslauga linkę pasinaudoti ir serviso darbuotojai", - mokslininkas džiaugiasi, kad laboratorijos turima įranga yra naudinga ne tik mokslui, bet ir verslui.