3D PRINTED SOLAR CATAMARAN MODEL DESIGN AND EMBEDDED SENSING SYSTEM

Öz

Technology, energy shortage and maintainability are placed emphasis on global energy policy. Solar energy gives solutions to all around the world. Nowadays, all energy forms are counted as solar origin. In the long term, unmanned and remotely controlled ships will be significant on marine applications. For this reason, remote controlled, solar powered, model catamaran design and embedded sensing system have become important aspect for onboard maritime applications.

 

In this paper, remote controlled model catamaran was designed and printed with additive manufacturing technology. Various type sensor modules were installed on the catamaran. Weather prediction is the most important aspect in maritime transportation. Thereby, aim of the study was determined as predicting weather conditions of the environment such as temperature, absolute pressure, humidity of the air and solar energy power. Furthermore, voltage and current of the ship motors were measured, sensor data were saved, and measurements were demonstrated with graphical charts.

 

Ultimately, model ship design can constitute basis following patent studies with its intermediate and final outputs.  On the other hand, 3D printed catamaran model saves energy by using renewable energy, and creates nearly zero emission.

Anahtar Kelimeler

• Remote control,Additive manufacturing,Catamaran,3D Printing,Solar energy,Sensing system

3 BOYUTLU YAZICI İLE ÜRETİLEN, GÜNEŞ ENERJİLİ KATAMARAN MODEL TASARIMI VE GÖMÜLÜ ALGILAYICI SİSTEM UYGULAMASI

Öz

Teknoloji, enerji kıtlığı ve sürdürülebilirlik güncel küresel enerji politikalarında önemli ölçüde vurgulanmaktadır. Güneş enerjisi dünya genelinde enerji problemlerine çözümler getirmektedir. Günümüzde güneş enerjisi bütün enerji formlarının özü olarak Kabul edilmektedir. Uzun vadede denizcilik uygulamalarında insansız ve uzaktan kontrollü deniz araçlarının önem kazanacağı öngörülmektedir. Bu sebeple denizcilik operasyonlarında uzaktan kontrollü güneş enerjili model katamaran tasarımı ve gömülü algılayıcı sistemler önemli bir çalışma konusudur.

Bu çalışmada bir uzaktan kontrollü model katamaranın tasarımı ve çok katmanlı üretim teknolojisi ile imalatı gerçekleştirilmiştir. Katamaran üzerine çeşitli sensör modüllerinin kurulumu yapılmıştır. Deniz taşımacılığında hava durumu tahmini önem arz eden bir konudur. Bu sebeple sıcaklık mutlak basınç ve nem gibi hava durumu parametrelerinin tahmini bu çalışmanının ana konusu olarak belirlenmiştir. Bununla beraber katamaran motorlarının voltaj ve akım değerleri ölçülmüş sensör verileri kaydedilmiş ve ölçüm sonuçları grafiksel tablolarla ifade edilmiştir.

Son olarak, model gemi tasarımı sahip olduğu orta ve uzun vadeli çıktıları ile ilerleyen dönemde yapılması planlanan patent çalışmaları için model gemi tasarımının bir temel oluşturabileceği öngörülmektedir. Öte yandan katmanlı üretim teknolojisi ile üretilmiş olan katamaran modeli yenilenebilir enerji kullanması sebebiyle enerji tasarrufu yapmaktadır ve sıfıra yakın bir onda emisyon üretmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Uzaktan kumanda,Çok katmanlı imalat,Katamaran,3B Baskı,Solar enerji,Algılama sistemi

Kaynakça

1. Reisner M. G. A., Modals of ships and boats, Le Caire, Egypt,1913, p. 10
2. Williams G. R., The world of model ships and boat, Chartwell Books, 1971, p.29
3. Wikipedia, Ship model. https://en.wikipedia.org/wiki/ship_model, Accessed January 22, 2018
4. Nancy S. Giges, Top 10 materials for 3D printing. https://www.asme.org/engineering-topics/articles/manufacturing-processing/top-10-materials-3d-printing, Accessed January 23, 2018.
5. Lee J-Y, An J, Chua CK. Fundamentals and applications of 3D printing for novel materials. Appl Mater Today 2017;7:120–33.
6. Angjellari M, Tamburri E, Montaina L, Natali M, Passeri D, Rossi M, et al. Beyond the concepts of nanocomposite and 3D printing: PVA and nanodiamonds for layer-by-layer additive manufacturing. Mater Des 2017;119:12–21.
7. Berman B. 3-D printing: The new industrial revolution. Bus Horiz 2012;55:155–62.
8. Yilmaz S, Bayramoglu K. Remotely Operated Vehicle ( ROV ) Design and Fuel Cell Applicability. World Electro Mobil Conference 2017:114–8.

9. Devaraju JT, Suhas KR, Mohana HK, Patil VA. Wireless Portable Microcontroller based Weather Monitoring Station. Measurement 2015;76:189–200.