Ładowarki słoneczne o różnych wymiarach to innowacyjne produkty powstałe w Wojskowym Instytucie Techniki Inżynieryjnej we Wrocławiu (WITI) i ML System jako efekt realizacji projektu pt. „Wydajne i lekkie układy zasilające złożone z ogniwa słonecznego i baterii litowo-jonowej oraz ogniwa słonecznego i superkondensatora przeznaczone do zastosowań specjalnych (TECHMATSTRATEG1/347431/ 14/NCBR/2018), znajdujące się obecnie w fazie komercjalizacji” 1.
Słoneczna ładowarka USB z magazynem energii
WITI to jednostka badawcza kategorii A, kompleksowo zajmująca się realizacją prac rozwojowych i wdrożeniowych w zakresie uzbrojenia i sprzętu inżynieryjnego na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa. W zakresie odnawialnych źródeł energii i ochrony środowiska, tzw. technologii proekologicznych, w WITI realizowane są prace badawcze i wdrożeniowe obejmujące m.in.: uzdatnianie i ocenę jakości wody, źródła zasilania (ogniwa słoneczne różnych generacji na podłożu sztywnym i elastycznym) i magazynowania energii (superkondensatory, akumulatory) o różnych gabarytach, nowe technologie (nanotechnologie) oraz maskowanie i kamuflaż (sprzętu i umundurowania). WITI jest członkiem Narodowego Laboratorium Fotowoltaiki umieszczonego na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej i członkiem centrum naukowo-przemysłowego pod nazwą Centrum Maskowania.
Z kolei ML System to firma technologiczna skupiająca się na aspektach konwersji, magazynowania i wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych, a także na wykorzystaniu technologii wytwarzania cienkich warstw w celu poprawy parametrów materiałów użytkowych i specjalistycznych. Technologiczny aspekt przedsiębiorstwa szczególnie widoczny jest w zaawansowanym dziale badawczo-rozwojowym firmy, który zajmuje się kompleksową charakterystyką materiałową, a także z powodzeniem wdraża i implementuje najnowsze rozwiązania technologiczne w produktach dostępnych na rynku. ML System jest światowym liderem w zakresie fotowoltaiki zintegrowanej z budownictwem BIPV, mając na koncie liczne nagrody, w tym za innowacyjność w dziedzinie architektury i budownictwa podczas Targów BAU w Monachium, największych na świecie targów budowlanych dla architektów i inżynierów w 2023 r., oraz 14 przyznanych patentów.
Modułowa ładowarka słoneczna do zasilania zestawu minersko-rozpoznawczego
Wspólny projekt
Fuzja wiedzy, doświadczenia i kreatywności obu instytucji zaowocowała otrzymaniem ładowarek słonecznych bazujących na technologii ogniw krzemowych lub barwnikowych (DSSC) sprzężonych z baterią litowo-jonową, superkondensatorem, także w układzie hybrydowym oraz w wersji z kamuflażem. Kluczowe rozwiązania technologiczne zostały opatentowane.
Sprzęt wojskowy powinien być przede wszystkim bezpieczny i niezawodny, dlatego opracowywane, wdrażane oraz użytkowane systemy maskowania taktycznego dotyczące umundurowania, pokryć maskujących, kamuflaży mobilnych, malowania sprzętu itd. wymagają oceny skuteczności maskowania, które są przeprowadzane w terenie dla różnych: scenerii (las iglasty, liściasty, mieszany, teren zurbanizowany, pustynny, półpustynny, skalisty, stepowy i in.), pór roku (wiosna, lato, jesień, zima bezśnieżna, zima śnieżna), a także metod obserwacji (oko nieuzbrojone VIS, lornetka, noktowizor NV, bliska podczerwień NIR). Zakres prac wykonywanych w WITI w zakresie maskowania spełnia wymogi norm obronnych (NO-10-A504, NO-80-A200) lub metodyk badań opracowanych i realizowanych przez WITI.
Innowacyjne rozwiązania
Produktem całkowicie unikatowym na skalę polską i światową są: opracowywany w WITI system alternatywny zasilania zapalarki typu EZK-100 oparty na krzemowych modułach fotowoltaicznych oraz nowa zapalarka zintegrowana z modułami fotowoltaicznymi zdolna docelowo do inicjowania zapłonu zapalników elektrycznych ERG lub górniczych zespołów elektrycznych. Pierwszy wariant ma na celu wspomóc obecnie stosowane w wojsku oraz w górnictwie zapalarki i dostosować do nich odpowiedni magazyn energii zdolny do ładowania się z wykorzystaniem promieniowania słonecznego. Drugi wariant dotyczy konstrukcji urządzenia kompaktowego, typu all-in-one, które pełni funkcję zapalarki zaopatrzonej w indywidualny system ładowania i magazynowania energii.
Zaproponowane rozwiązania wpisują się w nurt najnowszych badań prowadzonych na świecie i obejmują konstrukcje lekkich (ważą od 50 g do 2 kg) i wydajnych ładowarek słonecznych opartych na osiągnięciach polskiej, innowacyjnej myśli technologiczno-inżynierskiej opracowanej w WITI i ML System. Mają charakter zarówno innowacji naukowych, jak i wdrożeniowych dla zastosowań cywilnych i wojskowych. Modułowa budowa urządzeń zapewnia możliwość implementacji różnych rodzajów ładowarek w zakresie maskowania zarówno w wersji podstawowej (wzór środkowoeuropejski), jak i pustynnej. Sprzyja to łatwiejszemu dostosowaniu do warunków pracy i wymagań stawianym sprzętowi wojskowemu w zakresie maskowania.
Krzysztof A. Bogdanowicz, Agnieszka Iwan,
Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej im. prof. Józefa Kosackiego, Wrocław
Paweł Kwaśnicki, ML System, Zaczernie
Przypisy
1 Źródło: https://www.witi.wroc.pl/pl/oferta/produkty, https://mlsystem.pl/podreczne-zrodlo-darmowej-energii/