W dzisiejszych czasach odnawialne źródła energii zyskują coraz większą popularność, zawdzięczają to swojej niskiej emisyjności. Niosą jednak one ze sobą problemy związane z niestabilnością w procesie wytwarzania energii. Jest to spowodowane brakiem możliwości kontroli warunków pogodowych. W trakcie, gdy warunki są sprzyjające, a zapotrzebowanie energetyczne niskie tracimy nadwyżkę produkcyjną. W tej sytuacji przychodzą nam z ratunkiem różne formy magazynowania energii. Jedną z tych form jest elektrownia szczytowo-pompowa, która wykorzystuje nadwyżki prądu do przepompowania wody do zbiornika położonego na wyższym poziomie. W momencie większego zapotrzebowania na energie przepuszczamy wodę przez turbinę odzyskując część energii zmagazynowanej w postaci energii potencjalnej wody.
Projekt polega na zbudowaniu modelu elektrowni szczytowo – pompowej, która ma obrazować jak działają prawdziwe magazyny energii. W projekcie zastosujemy turbinę Francisa, która jest wykorzystywana w rzeczywistych elektrowniach. Na potrzeby projektu został przygotowany model turbiny, pozwoli to nam na przeprowadzanie obliczeń oraz wydrukowanie prototypu.
Celem projektu jest zaprojektowanie i zbudowanie modelu elektrowni szczytowo-pompowej, która wykorzystuje nadwyżki prądu do przepompowania wody do zbiornika położonego na wyższym poziomie. W momencie większego zapotrzebowania na energię przepuszczamy wodę przez turbinę, odzyskując część energii zmagazynowanej w postaci energii potencjalnej wody.
Układ składa się z dwóch zbiorników, turbiny wodnej Francisa, pompy akwariowej, dynama rowerowego i układu odbioru mocy (kondensator, dioda prostownicza, wyłącznik i dioda LED)
Woda spadając z górnego zbiornika transparentnym wężem o średnicy wewnętrznej 5 cm wpływa do turbiny. Turbina została zaprojektowana przez jednego z członków Koła Naukowego Energetyków Politechniki Warszawskiej i wydrukowana na drukarce 3D w Instytucie Techniki Cieplnej. W turbinie woda porusza wirnik, który jest połączony wałem z dynamem rowerowym. Dynamo ma 6 V i 3 W. Dioda LED ma 1 W. Dynamo produkuje prąd, który zasila diodę LED. Pompa akwariowa zanurzona w dolnym zbiorniku pompuje wodę do górnego zbiornika transparentnym wężem o średnicy wewnętrznej 12 mm.
