YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- VE MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI FİZİK BÖLÜMÜ PROJE RAPORU

Transkript

1 YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ- VE MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI FİZİK BÖLÜMÜ PROJE RAPORU FİBER OPTİK KABLOLAR İLE EVLERİN KARANLIK YERLERİNİ AYDINLATMA Dilek SEVİM- Erciş YİBO / VAN Muktedir KARAKUŞ Yavuz Kemal YİBO/GİRESUN İsmihan ÖZERDEM Zübeyde Hanım YİBO/ GİRESUN PROJE DANIŞMANI Doç. Dr. Salih ATEŞ(A.İ.B. ÜNİVERSİTESİ) Doç. Dr. Rıza DEMİRBİLEK(Y.T. ÜNİVERSİTESİ) GEBZE OCAK- 2010

2 PROJE ADI Fiber optik kablolar ile karanlık yerleri aydınlatma. PROJENİN AMACI Güneş ışığının fiber optik kablo ile taşınarak karanlık mekânların aydınlatılması böylece enerji tasarrufu sağlanmasına yardımcı olmak. HEDEFLER 1. Fiber optik kablo kullanarak bir evin bodrum katına güneş ışığını götürmek. 2. Mercek kullanarak fiber optik kablonun verimini arttırmak. 3. Mekânın aydınlatılmasında sadece güneş enerjisi kullanarak, enerji tasarrufu sağlamak. GİRİŞ Bilgi taşıyıcısı olarak ışığın kullanıldığı iletişim sistemleri, son zamanlarda oldukça ilgi görmektedir. Bu bölümde daha ileride göreceğimiz gibi, ışık dalgalarını yeryüzü atmosferinde yaymak zor ve elverişsizdir. Dolayısıyla, günümüzün önde gelen çeşitli ve geliştirme laboratuarlarında, bir ışık dalgasını "içermek" ve bu dalgayı bir kaynaktan bir varış yerine göndermek üzere cam ya da plastik fiber kabloların kullanıldığı sistemlerle ilgili araştırmalar yapılmaktadır. Güdümlü bir fiber optik aracılığıyla bilgi taşıyan iletişim sistemlerine fiber optik sistemler denmektedir. Elektrik enerjisini kullanarak fiber optik kablo ile aydınlatma yapılmaktadır; ancak elektrik enerjisi ile beraber kullanıldığında maliyet çok fazla artmaktadır. Ayrıca elektrik enerjisi üretilirken çevreye zarar verilmektedir. Bizim projemizde güneş ışığının fiber optik kablo ile taşınması yoluyla aydınlatma yapılmıştır. Böylece ucuz maliyetli ve doğaya zarar vermeyen aydınlatma sağlanmış olur. Fiber optik kablolar ile güneş ışığının karanlık mekânlara taşınması projesinde mekânların güneş enerjisi ve ışığının haricinde herhangi başka bir enerji kullanılmadan aydınlatılması amaçlanmıştır. Bu sebeple geceleri de güneş enerjisinden yararlanmak amacıyla gün boyunca güneş enerjisini akülerde toplamaya yarayacak güneş panelleri kullanılmıştır. Böylece gün boyu sadece güneş enerjisinden yararlanılmıştır. FİBER OPTİK KABLONUN ÇALIŞMASI Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır. Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması ( tam yansıma) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır. Fiber optik kablonun yapısı:

3 Kablo 3 kısımdan oluşur. 1. Nüve 2.Kılıf 3.Kaplama FİBER OPTİK AYDINLATMA Son yıllarda mimari bakımdan özenle yapılan binaların pek çoğu gün ışığından en üst seviyede yararlanacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak, kentlerdeki yapılaşmanın hızla artması birçok binanın istenilen seviyede gün ışığı almasını engellemektedir. Bu da; enerji maliyetlerini arttırmaktadır. Günümüzde başlı başına bir sektör haline gelen aydınlatma sektörü gün ışığını, ulaşması mümkün olmayan alanlara da ulaştırabilmenin yöntemleri üzerinde çeşitli teknikler geliştirmektedir.

4 FİBER KABLO ÖRNEKLERİ MATERYAL Çeşitli Fiber Optik Kablo Örnekleri Fiber optik kablo, ince kenarlı mercek, güneş paneli, tahta, iletken tel, anahtar, batarya, şarj edilebilir pil, ev maketi, led lamba, mukavva, yapıştırıcı, asetat, boyama kalemi (keçeli kalem), fon karton, el işi kâğıdı, alüminyum folyo, bant. YÖNTEM Maket evin alt katı bodrum, üst katı da giriş katını temsil edecek şekilde düzenlendi. Binanın aydınlatılması için güneş ışığı kullanıldı. Evin giriş katı güneş ışığından yeterince faydalanıyor; ancak bodrum kat güneşi görmüyordu. Bu nedenle fiber optik kablo döşendi. Evin bahçesine tahta parçası yardımıyla sabitlediğimiz ince kenarlı mercek yardımıyla ışık toplandı. Merceğin odak noktasına denk gelecek şekilde yerleştirilen fiber optik kablo ile toplanan ışık bodrum kata taşındı. Evin bodrum katına döşenen ikinci bir sistem ile (led lamba sistemi) güneşin olmadığı zamanlarda da evin aydınlanabilmesi sağlandı. Ayrıca fiber optik kablo yardımıyla bodrum katı aydınlatılırken taşınan ışık şiddetinin hangi oranda iletildiği, bu proje kapsamında yapılan basit bir ölçek kullanarak belirlendi. IŞIK ŞİDDETİ ÖLÇÜMÜ: Asetat kağıdının üzerine bilgisayarda siyah tonda bir desen oluşturup çıktı aldıktan sonra boyuna kesilerek 10 eşit bölmeye ayrıldı. Dilimlenmiş olan asetat üstüste koyulup bir ucundan zımba kullanarak sabitlendi. En alttaki en uzun kalacak şekilde, bir üstteki dilim bir alttakine göre bir miktar daha kısa kesilerek 10 basamaklı bir ölçek hazırlandı.

5 IŞIK ŞİDDETİ ÖLÇÜM ARACI Hazırlanan bu ölçekle merceğin odağındaki fiber kablo 1. kademeden itibaren kapatılarak evin içindeki ışığın çıktığı yerden, ışığın görünüp görünmediği kontrol edildi. Bu şekilde 10. kademeye kadar devam edildi. Ardından ölçekle maket evdeki ışığın çıktığı yer ölçeğin 1. kademesinden itibaren kapatılarak ışığın görünüp görünmediği kontrol edildi. Bu ölçüm sayesinde mercekten fiber optik kabloya gelen ışık ile kablodan alınan ışık karşılaştırılıp kablonun ne kadar verimle çalıştığı tespit edildi.

6 PROJE AŞAMALARI PROJE ÇALIŞMASININ BAŞLAMASI LED LAMBA DEVRESİNİN KURULMASI

7 GÜNEŞ PANELLERİNİN YERLEŞTİRİLMESİ FİBER OPTİK KABLOLARA MERCEK YARDIMIYLA GÜNEŞ IŞINLARININ TOPLANIP GÖNDERİLMESİ

8 FİBER OPTİK KABLOLARIN GÜNEŞ IŞIĞINI BODRUM KATA TAŞIMASI PROJENİN TAMAMLANMASI

9 BULGULAR KABLOYA GELEN IŞIĞIN FİLTRELENMİŞ HALİ KABLODAN ÇIKAN IŞIĞIN FİLTRELENMİŞ HALİ

10

11 Işık şiddeti ölçüm sonuçlarına göre; Ölçüm düzeneği mercekten fiber optik kabloya gelen ışığın önünde iken çıkış ışığının en son 9. kademede görülüp 10. kademede görülmediği, Ölçüm düzeneği çıkış noktasında iken ışığın en son 7. kademede görülüp 8. kademede görülmediği, gözlendi. Yapılan ölçümlerden düzeneğin yaklaşık %80 lik bir verimle çalıştığı anlaşılmıştır. SONUÇ VE TARTIŞMA Fiber optik aydınlanma teknolojisi diğer aydınlanma teknolojilerinden oldukça farklı bir uygulamadır. Bu sayede gün ışığından yararlanarak son derece ekonomik bir aydınlatma sağlanmaktadır. Fiber optik aydınlatma teknolojisini diğer aydınlatma teknolojilerinden farklı kılan en temel özelliği özgürlüğü ve esnekliğidir. Fiber optik aydınlatma sistemlerinde ışık kaynağından alınan ışığı istenilen herhangi bir noktaya yüksek verimle iletmek mümkündür. Bu teknoloji çok çeşitli alanlarda kullanılabilir, bazılarını şöyle sıralayabiliriz; 1. Elektrikle aydınlatmanın tehlike teşkil ettiği (özellikle de yer altındaki maden ocakları) yerlerde güvenle kullanılabilir. 2. Apartman merdiven boşluklarının ve bodrum dairelerinin aydınlatılması. 3. Kurduğumuz düzenekteki gibi her türlü müstakil evin aydınlatılması. 4. Metro ve karayolu tünellerinin aydınlatılması. 5. Özellikle yapılmakta olan Marmaray Projesi kapsamındaki İstanbul Boğazı Tüp Geçit Projesi nin aydınlatılmasını öneri olarak sunuyoruz. 6. Gemilerin ışık almayan bölümlerinin aydınlatılması. Günümüzdeki mevcut imkanlar ile bu sistemlerin kısa mesafelerde kullanımı ekonomik görünmüyor; ancak bu teknoloji gelişmeye ve ucuzlayıp yaygınlaşmaya çok el verişlidir. Uzun mesafelerde ise şu anda bilgi taşımada zaten ekonomik ve verimli bir sistem olarak görülmektedir. Biz bu projede bu teknolojiyi güneş panelleriyle birleştirerek Güneşten geceleri de faydalanılabileceğini göstermek istedik.

12 TEŞEKKÜR Bize bu eşsiz deneyimi yaşattıkları için; başta Prof. Dr. Mehmet AY, gece gündüz demeden, bizden destek ve yardımlarını esirgemeyen danışman hocalarımız Doç. Dr. Rıza DEMİRBİLEK ve Doç. Dr. Salih ATEŞ, bizim için marangozluğa soyunan Doç. Dr. Ayhan ÇELİK, bize büyük bir sabırla katlanarak ihtiyaç duyduğumuz malzemeleri temin eden, özellikle Neşe DİŞÇİOĞLU olmak üzere bütün asistanlar, yorulduğumuz zaman eğitsel oyunlarıyla bize destek ve moral veren hocamız Öğrt. Gör. A. Zeki ORTA, diğer hocalarımız ve teknisyenler olmak üzere bu çalışmamızda yardımı dokunan herkese teşekkür ederiz.

13 ÖZGEÇMİŞ Dilek SEVİM 1982 yılında Malatya da doğdu. İlkokulu Necati Bey İlköğretim Okulu, Orta Okulu Kubilay Lisesi, Liseyi Turgut Özal Anadolu Lisesinde, Yüksek Öğrenimini Malatya İnönü Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde tamamladı. Diploma notu: yılları arasında Ağrı nın Diyadin İlçesi Şht. İlhan DEMİR YİBO da çalıştı. Halen Van ın Erciş İlçesinde Erciş YİBO da Fen ve Teknoloji Öğretmeni olarak görev yapmaktadır. Muktedir KARAKUŞ 1982 yılında Alanya da doğdu. İlkokulu Payallar İlköğretim Okulu, Orta Okulu Alanya Lisesi, Antalya Lisesinde, Yüksek Öğrenimini Sakarya Üniversitesi Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi Öğretmenliği bölümünde tamamladı yılında Giresun / Dereli Yavuz Kemal YİBO da öğretmenliğe başladı Eğitim Öğretim yılında Diyarbakır ın Kulp İlçesi Bayır İlköğretim Okulunda çalıştı. Halen Giresun / Dereli İlçesi Yavuz Kemal YİBO da Fen ve Teknoloji Öğretmeni olarak görev yapmaktadır. İsmihan ÖZERDEM 1981 yılında Uşak / Eşme de doğdu. İlkokulu Şehit Alibey İlköğretim Okulu nda, ortaokulu Eşme Lisesi nde ve yüksek öğrenimini Orta Doğu Teknik Üniversitesi İlköğretim Matematik Öğretmenliği bölümünde tamamladı yılları arasında Giresun / Güce Merkez İlköğretim Okulu nda görev yaptı. Halen Giresun/Güce Zübeyde Hanım YİBO da görev yapmaktadır.

14 KAYNAKÇA