Opiskelijoiden suunnittelema polkupyörä saa vauhtia aurinkosähköstä

Aurinkosähköllä ladattava polkupyörä on demo-versio, joka muistuttaa kolmipyöräistä tavarapyörää. Aurinkosähköpaneelit on sijoitettu pyörän takaosan tavaratelineelle, edessä on tavarateline ja säilytyslaatikko. Polkupyörän runko oli valmiina, sitä ei tehtävässä suunniteltu.

Kurssille osallistuivat materiaalitekniikan laitoksen opiskelijat Rasmus Björkvall, Kalle Koskela, Emmi Eronen ja Sanna-Mari Nevala. Advanged Project Design -kurssi toteutettiin viime syksynä.
 

Polkupyörän sähkömoottori saa virran akusta. Polkupyörässä on kaksi lyijyakkua, jotka voidaan ladata aurinkopaneelilla tai verkkovirralla. Kuvassa: Emmi Eronen (vasemmalla) ja Sanna-Mari Nevala.

Missä vika?

Kurssilla opiskelijoiden tehtäväksi annettiin ensin selvittää, miksi sähkömoottorilla varustettu polkupyörä ei toimi. Kun moottorin vika oli löydetty kytkimestä ja saatu korjattua, oli innovoinnin vuoro.
Aikaisemmat yritykset ladata polkupyörän akkuja polttokennoilla eivät ole toimineet, joten verkkovirralla lataamista täydentävä ratkaisu oli haettava muualta.

– Saimme idean kokeilla, voidaanko akkuja ladata aurinkopaneeleilla, Kalle Koskela kertoo.

Suuremmilla paneeleilla enemmän energiaa

Aurinkopaneelit olivat vakiovalmisteisia. Opiskelijoiden tehtävänä oli selvittää, voidaanko niitä käyttää polkupyörän sähkömoottorille virran antavien akkujen lataamiseen ja miten paneelit tulisi kiinnittää polkupyörään.

Aurinkopaneeli latasi yhtä akkua kerrallaan. Ladattavan akun pystyi helposti vaihtamaan vaihtamalla johdon paikkaa. Lataamiseen käytettiin myös suurempia paneeleja, jotka latasivat nopeammin, mutta olivat liian suuria polkupyörään kiinnitettäväksi.

Käytännössä ilmeni, että mikäli polkupyörällä haluaisi ajaa täysin aurinkoenergian voimalla, akut tulee ladata suuremmilla paneeleilla. Pyörään kiinnitetty aurinkopaneeli tuottaa pienen määrän energiaa ja akkujen lataaminen vie kauan.

Turvallisuussyistä pyörässä on katkaisija, josta moottori laitetaan päälle. Lisäksi optinen kytkin havaitsee, milloin pyörää poljetaan. Moottori ei voi mennä päälle, mikäli polkimia ei poljeta.

Mitä opittiin?
 

– Ryhmätyö ja suunnittelu oli ajoittain aikataulullisesti haastavaa, mutta kaikki olivat motivoituneita ja selviydyimme siitä hyvin. Kurssi opetti sähkölaitteen vian selvittämisen lisäksi käytännön ”hands-on”-taitoja, mutterien kiristelyä ja vääntelyä. Luonnollisesti kehityimme myös ryhmätyötaidoissa. Se, että työ saatiin toteuttaa ja aikatauluttaa itsenäisesti ryhmän kesken, ilman opettajien tarkkoja rajoja, oli sekä opettavaista että innostavaa, Kalle Koskela kuvailee.

Advanged Project Design -kurssia ollaan muokkaamassa, mutta opiskelijoiden innovatiivinen panos ja käytännön ryhmätyöosaaminen tulevat edelleen olemaan pääosassa. Samalla harjoitellaan työelämässä tarvittavia projektityöskentelytaitoja.

– Kurssilla kaikkein hienointa opettajan näkökulmasta on, kun opiskelijat innostuvat projektista ja lähtevät edistämään sitä omatoimisesti. Samalla päästään soveltamaan teoriakursseilla opittuja asioita käytännössä, yliopisto-opettaja Annukka Santasalo-Aarnio hehkuttaa.

Uusissa maisteriohjelmissa Advanged Project Design -kurssin korvaavat Materials Synthesis and production-kurssi (Sustainble metals prosessing maisteriohjelmassa) sekä Group reserach assignment (Functional Materials maisteriohjelmassa).

Polkupyörän muotoilu jäi tehtävässä vähemmälle. Ehkä joskus näemme muotoiluopiskelijoiden kanssa yhteistyössä toteutetun, aurinkoenergialla toimivan designpolkupyörän.

Kuvat: Mikko Raskinen, Aalto-yliopisto