Praca naukowa współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego, Budżetu Państwa i Budżetu Województwa Kujawsko-Pomorskiego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki Priorytetu VIII, działanie 8.2 poddziałanie 8.2.2 „Regionalne Strategie Innowacji', projektu systemowego Samorządu Województwa Kujawsko-Pomorskiego „Krok w przyszłość - stypendia dla doktorantów II edycja"


 "Czujnik prądu do zastosowań w pomiarach energii elektrycznej"



Cel pracy

    Celem pracy doktorskiej jest skonstruowanie oraz wprowadzenie do produkcji czujnika prądu do zastosowań w pomiarach energii elektrycznej, wykazującego małą wrażliwość na zakłócające pola magnetyczne. Głównym zastosowaniem tego czujnika są liczniki energii elektrycznej. Czujnik ten spełniać będzie wszelkie wymagania stawiane takim urządzeniom, ale jednocześnie charakteryzować się prostotą konstrukcji, oraz niskim kosztem wytwarzania. Dzięki innowacyjnej konstrukcji czujnik ten znacznie ograniczy możliwość nielegalnego poboru energii elektrycznej.
    Obecnie na całym świecie na całym świecie, przestarzałe, liczące już około 100 lat konstrukcje indukcyjnych liczników energii są wymieniane na nowoczesne liczniki elektroniczne, których podstawowym elementem są czujniki prądu. Wprowadzenie do produkcji czujników będących wynikiem mojej pracy doktorskiej, zapewni im wysoką pozycję na rynku światowym.
    Od początku prac zainteresowanie wdrożeniem produktu wykazuje firma APATOR S.A. (z naszego województwa), a po opublikowaniu częściowych wyników prac, zainteresowanie wykazały także Fabryka Aparatury Pomiarowej PAFAL (Świdnica), oraz  OBR ME "METROL" (Zielona Góra)
    Do tej pory podczas prac nad doktoratem porównano metody pomiaru prądu stosowane obecnie w licznikach energii elektrycznej, przedstawiono nowe rozwiązania konstrukcyjne czujników, przeprowadzono symulację oraz weryfikację eksperymentalną zaproponowanych rozwiązań.
    Kolejnym krokiem jest wybór konstrukcji czujnika o najlepszym stosunku parametrów metrologicznych do ceny, następnym dopracowanie konstrukcji czujnika pod względem parametrów metrologicznych oraz produkcji seryjnej, weryfikacja parametrów licznika energii wykorzystującego skonstruowany czujnik, oraz wprowadzenie czujnika do produkcji.
    Większość używanych na świecie liczników prądu jest zbudowana w starej technologii. Wraz z postępującą indstrializacją w różnych rejonach świata oraz bogaceniem się społeczeństw rysują się dwa wyraźne trendy, wpływające na wielkość rynku liczników elektronicznych. Pierwszy z nich to wymiana istniejących już liczników starego typu na nowe, drugi to instalacje nowych liczników w nowych budynkach. Obydwa w bardzo krótkim czasie zostaną zdominowane przez liczniki nowego typu.

Opis korzyści 

    Według firmy badawczej Frost & Sullivan rynek na liczniki zgłasza zapotrzebowanie na 7,8 mln sztuk w Europie i 8,5 mln w Ameryce Północnej. Popyt ten jest w blisko 50% realizowany poprzez największe firmy w branży a reszta należy do mniejszych firm. Tutaj należy upatrywać miejsca dla firm z województwa kujawsko-pomorskiego, gdyż są one w stanie nie tylko konkurować z innymi firmami na rynku polskim, który jest stosunkowo niewielki i nie gwarantowałby oczekiwanych efektów, ale także z producentami światowymi.
    Kluczowym aspektem decydującym o wyborze licznika, w czasie konkurencji z tanimi producentami z Azji, jest cena. Proponowane rozwiązanie przy założeniu produkcji w regionie kujawsko-pomorskim gwarantuje wykonanie urządzenia nie tylko konkurującego cenowo ale również technologicznie co jest aspektem bardzo ważnym przy wchodzeniu na rynki państw wysokorozwiniętych.
  Powyższe fakty wskazują na zaistnienie czterech efektów w skali województwa kujawsko-pomorskiego. Pierwszym z nich jest utworzenie pomostu pomiędzy ośrodkami naukowymi a przemysłowymi. Z uwagi na bardzo praktyczny i łatwo przyswajalny komercyjnie charakter projektu zostanie on bardzo szybko wdrożony do produkcji. Już w chwili obecnej prowadzone są zaawansowane rozmowy, z których wynika, że w przypadku pomyślnego zakończenia prac badawczych, omawiane rozwiązanie zostanie wdrożone do produkcji. Dodatkowo będzie wymagana jeszcze ściślejsza współpraca z uczelnią w celu wsparcia procesu produkcyjnego jak i potem, już w dalszych fazach cyklu życia produktu, przy wdrażaniu nowszych rozwiązań bądź rozszerzaniu zakresu zastosowań.

   Niniejszy projekt wprowadza innowacje technologiczne w kilku płaszczyznach w skali międzynarodowej. Po pierwsze ma mieć uproszczoną konstrukcję co przeniesie się na zmniejszenie kosztów wytwarzania i zwiększy konkurencyjność produktu na rynku. Czujnik również znacznie ograniczy możliwość nielegalnego poboru energii elektrycznej co przełoży się na jego pozycję konkurencyjną na tle innych producentów.
     Niniejszy projekt bez wątpienia zwiększy konkurencyjność istniejących firm. Patrząc na analizowane trendy powyżej oraz fakt zaistnienia mostu technologicznego z uczelnią można wywnioskować, że zwiększenie tej konkurencyjności będzie efektem wdrożenia technologii pozyskanej w ramach współpracy z ośrodkiem akademickim.
    W badaniach firmy Frost & Sullivan podkreślane jest znaczenie innowacji technologicznych (w tym takich jak niniejsza) dla zwiększenia konkurencyjności produktów. Dodatkowo wprowadzenie innowacji takiej jak ograniczenie nielegalnego poboru energii poszerzy krąg odbiorców a jednocześnie z powodu niskiej ceny urządzenia, wynikającej z innowacyjnej konstrukcji, produkt będzie dostępny do szerokich zastosowań w budynkach mieszkalnych, gdzie najważniejszym czynnikiem jest cena.
    Efektem wprowadzenia do produkcji rezultatów niniejszych badań, będzie szybki wzrost zatrudnienia wśród osób zaangażowanych w proces wytwarzania urządzenia. Zastosowanie innowacji oraz istnienie przewag konkurencyjnych rozwiązania wykreuje popyt na te urządzenie. W związku z powyższym firma wprowadzająca, będzie się mogła cieszyć wysokim wzrostem sprzedaży produktów gwarantującym stworzenie i utrzymanie szeregu nowych miejsc pracy.
    Bardzo możliwe, że po uruchomieniu projektu powstaną nowe miejsca pracy przy projektowaniu alternatywnych zastosowań i rozszerzeń dla powyższego czujnika.

Design by flankerds.com