סיקור מקיף

מקבץ קלינטק: הישג לנבחרת הישראלית שבנתה בית סולארי; מערכת לתכנון אנרגיה מתחדשת; כיתה סולארית בניגריה * עציץ חכם

נבחרת ישראל זכתה בניקוד גבוה בתחרות הירוקה Solar Decathlon שהתקיימה בסין * הגיעה למקום השני בתחרות על אדריכלות מבנה ולמקום הרביעי בתחרות הכוללת 

הבית הסולארי שבנתה נבחרת ישראל בתחרות סולר דקטלון 2013 בסין
הבית הסולארי שבנתה נבחרת ישראל בתחרות סולר דקטלון 2013 בסין

נבחרת של כ-30 סטודנטים מישראל שהשתתפה בתחרות הירוקה והיוקרתית Solar Decathlon שהתקיימה בסין, זכתה בניקוד גבוה והגיעה למקום השני בתחרות על אדריכלות מבנה ולמקום הרביעי בתחרות הכוללת.

המשלחת הישראלית כללה את ביה"ס ללימודי הסביבה ע"ש פורטר באוניברסיטת תל אביב, מכללת שנקר, המכללה למנהל והמרכז האקדמי ויצו

התחרות היא מעין 'אליפות העולם בבניה ירוקה'. הקבוצה הישראלית נמנתה עם 20 המדינות שהצליחו להעפיל לשלב הגמר, והציגו את הפרויקטים המיוחדים שלהן: בתים ירוקים שכמות האנרגיה שהם מייצרים גדולה מזו שהם צורכים. בשלוש המקומות הראשונים זכו, בהפרש קולות קטן, משלחות אוסטרליה, סין ושוודיה.

המשלחת הישראלית, בראשות ד"ר יוסי קורי, ממתכנני הבניין הירוק של בית ספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר, והאדריכל חן שליטא, תכננה ובנתה בית חכם ומודרני, שמסתמך על דגם הבית הישראלי העתיק – 'בית ארבעת המרחבים' – המוכר מחפירות ארכיאולוגיות ברחבי הארץ. הבית החדשני בנוי מחומרים אקולוגיים, ומצויד בשלל מערכות טכנולוגיות מתקדמות תוצרת כחול לבן. בין החידושים: זגוגיות לחלונות המכילות תאים פוטו-וולטאים ומייצרות חשמל; מערכת תרמו-סולרית יעילה במיוחד – לחימום מים גם בימים הקרים ביותר; מערכת מיזוג פורצות דרך שמקררת בעזרת אנרגיית השמש; ופלדה דקת-דופן שמאפשרת להרכיב את שלד המבנה תוך יומיים – ממש כמו לגו, עם חסכון עצום בזמן, בכוח עבודה ובכסף.

"בית כזה מוכיח שירוק זה כלכלי – ממש דיור בר-השגה, במובן העדכני ביותר של המילה," אומר ד"ר קורי. "מדובר במבנה מודרני ומעוצב של 85 מ"ר, זול להקמה ונוח למגורים, בריא וחסכוני, אטום ומבודד היטב, ואפילו עמיד בפני רעידות אדמה. יותר מכך: בית כזה יכול בקלות להכפיל את מידותיו עם צמיחת המשפחה, ובהמשך להצטמצם לפי הצורך המשתנה."
עם תום התחרות ישוב המבנה הישראלי הביתה, ויוצג כאן כמודל לבנייה בת-קיימא, למען פיתוח הבנייה הירוקה בארצנו.

ה-Solar Decathlon , תחרות בין מוסדות אקדמיים מובילים בכל העולם, נחשבת כיום לתחרות הבינלאומית החשובה ביותר בתחום האדריכלות הירוקה. למעשה, זוהי האולימפיאדה של דור העתיד באדריכלות העולמית, שמביאה עמה את חזית הטכנולוגיה של הבניה הירוקה. האירוע של 2013, השמיני במספר, אורגן במשותף על ידי משרדי האנרגיה של ארה"ב וסין.


מעבדות המחקר של יבמ פיתחו מערכת אנליטית לחיזוי כושר הייצור של מערכות חשמל מאנרגיה מתחדשת

יבמ חושפת מערכת ראשונה מסוגה לחיזוי אנליטי של כושר יצור חשמל במערכות המבוססות על אנרגיה מתחדשת. המערכת משלבת ניתוח של נתוני Big Data עם מודלים לחיזוי מזג אוויר, כדי לספק תחזית מוקדמת לזמינות חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים – אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית. לצורך זה, משתמשת המערכת בטכנולוגיות הדמיה וצילום עננים המאפשרות מעקב אחר תנועת העננים בשמים, בשילוב עם חיישנים המשולבים בטורבינות רוח, מדידת טמפרטורות בשכבות שונות של האטמוספרה, ונתונים נוספים. ניתוח הכמויות העצומות האלה של נתונים בעזרת טכנולוגיה אנליטית, מאפשר להעריך את כמות החשמל אותה תוכל לספק כל טורבינת רוח ולתכנן את ייצור החשמל מאנרגיה פוסילית במתכונת היעילה ביותר, ללא בזבוז דלק.
המערכת החדשה, פותחה במעבדות המחקר של יבמ, תחת השם "חיזוי היברידי של אנרגיה מתחדשת", (“Hybrid Renewable Energy Forecasting”, HyRef) ופועלת כבר במתקן יצור של חברת החשמל של מחוז זנגבאיי בסין, שם צופים כי תאפשר הגדלה של 10% בהיקף יצור החשמל מאנרגיה מתחדשת, על חשבון שריפת דלק פחמני.

לדברי עודד כהן, סגן נשיא ביבמ ומנהל מעבדת המחקר בישראל, המערכת החדשה מדגימה את השילוב של מרכיבים טכנולוגיים המסוגלים לקדם את העולם בתחומים קריטיים לקיומו. "היכולת לקלוט נתונים מהסביבה, לתקשר ולרכז אותם ואחר כך לחזות התנהגות עתידה, באמצעות מודלים ונתוני עבר – היא מפתח לפתרון בעיות מחסור קיומיות כגון המחסור במזון, מים ומשאבים מתכלים", אומר כהן. "יישום כלים אנליטיים לניתוח Big Data יאפשר ליצרני חשמל להתמודד עם תנודות הייצור של מערכות מבוססות אנרגיה מתחדשת, ולחזות באופן מדויק מאי-פעם את זמינות החשמל מטורבינות הרוח והחשמל הסולארי.

המערכת המשלבת בין חיזוי מזג אוויר ובין חיזוי דרישות הצרכנים המשתמשים ברשת החשמל תוכל להביא לשיפור זמינות המערכת ולאופטימיזציה של ביצועי הרשת ואמצעי הייצור השונים", מוסיף כהן.

הפרוייקט הנוכחי נשען על כלים שפותחו במסגרת פרויקט של יבמ בחברת האנרגיה הדנית Vestas. כלי הניתוח האנליטי של יבמ מאפשרים לחברה הדנית לפצח כמויות עצומות של מידע מטאורולוגי ונתוני מזג אוויר, מצב הירח ושעות הגאות, בשילוב עם נתונים מתצלומי לוויין. ע"י כך ניתן לאתר באופן המדויק ביותר את הנקודות המתאימות להצבת טורבינות רוח להפקת חשמל, ולשפר את תפוקת הזרם של טורבינות אלה. ניתוח אנליטי, שנמשך בעבר שבועות ארוכים, דורש כיום פחות משעת עיבוד בודדת. כתוצאה ישירה, ניתוחים שהיו בלתי-אפשריים בעבר, הופכים עתה לעניין יום-יומי. במקביל, משלבת יבמ במערכת החדשה גם ידע ושיטות חישוב שפותחו במיזם לחיזוי שיטפונות, שנולד במעבדות המחקר של יבמ. במסגרת זו יכולים גופי שלטון מקומי ורשויות הצלה וחירום לבנות תוכניות היערכות ולהצביע ברמה גבוהה של דיוק על הנקודות המועדות להצפה ולפגיעה.
יבמ מעורבת כיום ביותר מ- 150 פרויקטים סביב העולם בתחום רשתות חשמל ומערכות חשמל חכמות, הן בשווקים מפותחים והן בשווקים מתפתחים.

העציץ האלקטרוני: העציץ של שנקר יופעל על ידי פאנל סולארי, ישקה את עצמו ויחסוך לכם כסף

הסטודנטים עמית רוטהייזר וארז קגנובסקי יחד עם ד"ר עופר שוורצגלס, ראש המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה בשנקר.
הסטודנטים עמית רוטהייזר וארז קגנובסקי יחד עם ד"ר עופר שוורצגלס, ראש המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה בשנקר.

טסים לחו"ל ומודאגים מגורלם של העציצים? לא עוד. במסגרת הצגת הפרויקטים של סוף השנה במחלקה להנדסת אלקטרוניקה בשנקר פיתחו הסטודנטים עמית רוטהייזר וארז קגנובסקי, בהנחיית ד"ר עופר שוורצגלס, ראש המחלקה, עציץ אלקטרוני עצמאי. העציץ, המופעל באמצעות פאנל סולארי, משקה את עצמו בדיוק כמה שצריך, לא פחות ולא יותר. מכיוון שהעציץ 'עצמאי אנרגטית', כלומר שואב את כול האנרגיה הדרושה להפעלתו מהסביבה, הוא נייד וניתן להציבו בכל מקום בבית או מחוצה לו ללא חיבור לרשת החשמל.
איך זה עובד? בכל עציץ קיימות שתי דפנות, האחת מכילה את הצמח והאדמה והשניה שמופרדת מהראשונה ועוטפת אותה מכילה את מי ההשקיה הממולאים מראש לתקופה ארוכה. העציץ משחרר את המים לתוך האדמה בקצב המותאם למידת רטיבות האדמה.
כשמאגר המים מתרוקן, נדלקת נורה שמזכירה למלאו שוב. את חיישני הרטיבות ווסתי התאורה מפעילה אנרגיה חשמלית שנשאבת מקרני השמש על ידי פאנל סולרי שמותקן על העציץ על בסיסו או על פני המאגר.

העציץ עוצב ע"י בוגר המחלקה לעיצוב תעשייתי בשנקר אופיר צוקר בשני דגמים, הדגם האמנותי, שמבוסס על שני מיכלי זכוכית שקופים, אחד בתוך השני, אשר ממקסמים את האסטטיקה של המים המקיפים את האדמה ומבליטים את הדינאמיקה בין חומרים טבעיים (צמח, אדמה, מים, אור) למלאכותיים (וסתים, צינוריות השקייה, זכוכית ותאורה). בנוסף ליופי של חשיפת שכבות העציץ, השקיפות מאפשרת לראות כיצד העציץ "פועל", ומתי חסרים מים. בעיצוב זה הפאנל הסולארי ממוקם בתחתית, בצמוד למצבר העציץ. לעומתו, עיצוב העציץ ההייטקי משדר את החידושים הטכנולוגיים הטמונים במוצר, כאשר הפאנל הסולארי מובלט בחלקו העליון, ופס לדים מאיר את הצמח כאילו היה מוצר לכשלעצמו.

החיישנים והוסתים ממוקמים בצורה כזו כך שההשקיה מחלחלת לאדמה בכמה מימדים, אל פנים העציץ ולא רק על פני השטח שלו, ולכן ההשקיה חסכנית במים ויעילה משמעותית לעומת השקיה רגילה, בשל אידוי מופחת, תלות זניחה בטמפרטורת הסביבה, חדירה לעומק שורשי הצמח, ותלויה ברטיבות מצע האדמה.

"מדובר בפיתוח חכם, מבוסס על אינטגרציה של טכנולוגיות קיימות, שסודרה באופן שמשפר הליך יומיומי, של השקיית עציצים. העציץ הסולארי מונע את התייבשות העציצים בזמן היעדרות ממושכת של בעל הבית, מונע בזבוז מים כאשר כמות המים תהיה מדויקת לצרכי הצמח, ומונע השקיית יתר או תת השקיה שעלולות לגרום לנזק לצמח", מסביר ד"ר עופר שוורצגלס, ראש המחלקה להנדסת אלקטרוניקה בשנקר.

קבוצת תלמידים ומורה בכיתת מחשבים סולארית של דל בבית ספר בניגריה
קבוצת תלמידים ומורה בכיתת מחשבים סולארית של דל בבית ספר בניגריה


דל תרמה כיתה סולארית בניגריה

חברת Dell משיקה היום בניגריה את הכיתה הניידת ZubaBox, הפועלת על אנרגיה סולארית, ומספקת הזדמנויות למידה טכנולוגיות לתלמידים בעלי גישה מועטה, או ללא גישה כלל, לטכנולוגיה ואיטנרנט.

כיתת הלימוד ZubaBox, מצוידת בפתרון מחשוב חדשני משותף של Dell ו- Wyse, ובשל ביטול הצורך לחיבור לחשמל, פותחת אפשרויות לימוד חדשות לתלמידים במדינות מתפתחות, במיוחד באזורים כפריים, אשר להם גישה מוגבלת לחשמל ולאינטרנט, אם בכלל.

בזכות הפנלים הסולאריים המותקנים על גג כיתת ה-ZubaBox, ניתן להציב אותה כמעט בכל מקום ובכל לבטל את הצורך בתשתית חשמל קבועה. מבחינה אנרגטית, כל אחת מתחנות העבודה דורשות שלושה וואט בלבד, דבר שהופך אותה ליעילה במיוחד. בנוסף, האנרגיה הסולארית שנאגרת במהלך היום נשמרת בסוללות ייעודיות המאפשרות תאורה לאחר רדת החשכה במידת צורך.

 

מבוסס על הודעות של אוניברסיטת תל אביב, מכללת שנקר, יבמ ודל

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן