TÜBİTAK-BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ

Transkript

1 TÜBİTAK-BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN ve TEKNOLOJİ-FİZİK,KİMYA,BİYOLOJİ ve MATEMATİK) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYLARI Su değirmenlerinin enerji santraline dönüşümü Grup Üyeleri: Fikret DEMİRÖZ- Şiran YİBO İshak HASIRCI-Kırıkhan YİBO Ramazan BİLMEZ YİBO Danışmanlar: Prof. Dr. Zehra AKDENİZ Prof. Dr. Necati ECEVİT Fizik Alanı Sorumlu Teknisyeni: Neşe DİŞÇİOĞLU Grup Adı: Değirmenciler TÜSSİDE-Gebze Haziran 2009

2 Proje Adı: Su değirmenlerinin enerji santraline dönüşümü Proje Amacı: Karadeniz bölgesinde bulunan geçmişte un değirmeni olarak kullanılmış günümüzde kullanılmayan değirmenleri elektrik santrallerine dönüştürerek atıl durumdan kurtarıp elektrik enerjisi üretimine katkıda bulunulması amaçlanmıştır. Özet: Geçmişte su değirmeni olarak kullanılan ancak günümüzde kullanılmayan değirmenlerini enerji santrallerine dönüştürülmüş bir model hazırladık. Önce değirmen modeli hazırlandı.modelin altına sürücü devresi sökülerek fan yerleştirildi. Fanın pervanesini döndürmek için cam boru yrleştirildi. Fan motoruna led ve anahtar eklenerek devre kuruldu. Cam boruya su verip anahtar kapatılarak ledin yanması sağlandı. Giriş: Dere kenarlarına içinde jeneratör bulunan mikro türbinler yerleştirilerek sudan elektrik enerjisi üretilebilir. Su girişi 200 kw' a kadar yapılan türbinlere mikro türbin adı verilmektedir. Ülkemizdeki akarsuların sadece %33 ü enerji üretimi için kullanılmaktadır. Su türbüne ok yönünde girerek türbünün çarkları döndürdürmektedir.çarkların hareketi jenaratöre aktarılmakta, jeneratör hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmektedir.(1)

3 Jeneratör Prensipleri : Bobin bir şafta yerleştirilmiş ve bir manyetik alanın ortasına kilitlenmiştir. Manyetik alan şaft döndürülerek manyetik alanın şiddeti sürekli artırılıp azaltılır.manyetik alanın değişmesi bobinde elektrik akımının oluşmasını sağlar.(2) Her türlü ekonomik faaliyetin temel girdisi olan elektrik enerjisinin kullanım alanının artması elektrik enerjisine olan talebi de arttırmaktadır. En küçük yerleşim birimine kadar uzanan dagıtım sebekesinin tüketiciye sagladıgı kullanım kolaylıgı, elektrik enerjisi tüketiminin toplam enerji tüketimi içindeki payını da arttırmıstır. Enerji sektörüne; kalkınmayı ve refah artısını destekleyici bir yapı ve isleyis kazandırmak amacıyla uygulanmakta olan politikalar önceliklerine göre bes ana baslık altında toplanmaktadır. Bu politikalar; _ Sektörün liberallesmesi, enerji piyasasında rekabet ortamı yaratılarak sektör verimliliginin arttırılması ve seffaflıgın saglanması, _ Doğunun zengin enerji kaynaklarının batı piyasalarına tasınmasında Türkiye nin Enerji Koridoru islevini üstlenmesi, _ Enerji talebinin karsılanmasında dısa bagımlılık oranı giderek artan ülkemizde Enerji Güvenligi için gerekli faaliyetlerin öncelikle gerçeklestirilmesi, _ Enerji kaynaklarının degerlendirilmesi ve tüketilmesinde çevre ile etkilesimin dikkate alınarak Sürdürülebilir Kalkınma çerçevesinde faaliyet gösterilmesi ve _ Enerji Teknolojileri çalısmalarının yogunlastırılmasıdır. Bu çerçevede kaliteli, güvenilir, rekabete dayalı enerji pazarı kosullarında ucuz elektrik enerjisinin yeterli düzeyde ve zamanında temin edilmesi ön plana çıkmaktadır. 5 yıllık kalkınma planlarında belirlenen enerji politikası ise;

4 _ Sosyo-ekonomik kalkınmada sürekliligin saglanması için kaliteli, güvenilir ve ekonomik fiyatlarla enerjinin temin edilmesi, - Enerji temininde emniyetin saglanması, Tablo 1 e göre elektrik enerjisi üretimi 2006 yılı I. döneminde, bir önceki yılın aynı dönemine göre %7.31 oranında artarak GWh olarak gerçeklesmistir. Elektrik tüketimi, 2006 yılı I. döneminde bir önceki yılın aynı dönemine göre %9.33 artarak GWh olarak gerçekleşmiştir.elektrik enerjisinin %41.47 si sanayide, %27.54 ü meskenlerde, %14.61 i ticarethanelerde, %4.75 i resmi dairelerde, %2.35 i sokak aydınlatmasında, %1.54 ü şantiyelerde, %0.53 ü tarımsal sulamada ve %7.21 i ise diger ve doğrudan satışlar olarak tüketilmistir. Tablo 1: Elektrik Santrallerinin Toplam Kurulu Gücü, Brüt Üretimi, Net Elektrik Tüketimi ( ) Üretilen elektrigin 2005 yılı I. Döneminde; ,8 GWh termik, 9.595,7 GWh ı hidrolik ve 16,4 GWh ı da rüzgar enerjisi iken, 2006 yılı I. döneminde ise; ,3 GWh ı termik, ,2 GWh ı hidrolik ve 16,5 GWh ı rüzgar enerjisi olarak gerçekleşmistir. (3)

5 Yöntem:

6 Projemizde kullanımayan su değirmenlerini elektrik santrallerine dönüştürerek kullanılır hale getirilebilecek bir model oluşturduk. Kullanılmayan su değirmenlerinin türbünleri ve kanalları yapılmış kullanıma hazır durumdadır. Bu durum değirmenlerin elektrik santrallerine dönüşüm maliyetini düşürmektedir. Su değirmenlerini elektrik santrallerine dönüştürerek tarih olmasını engelleyip, enerji üretiminde kullanılması hedeflenmektedir. Değirmenin duvarlarını oluşturmak için suntalar birbirine yapıştırıldı. Fanın pervanesinin su çarkı, motorun jeneratör olarak kullanılabileceği düşünüldü. 9cmx9cmx2.5cm ebatlarında DC 12 V-0.19A fan içerisindeki sürücü devresi çıkarıldı. Fanın çıkarılan sürücü devresinin yerine 0,50 mm çapında izoleli bakır kablo bobinin uçlarına lehimlendi. Fan modelin altına tutturuldu.

7 Modelin altına ve arkasına yaklaşık 0,7 cm çapında birer delik açıldı. 0,5 cm çapında ve 15 cm uzunluğunda cam boru bu deliklerden geçecek şekilde yerleştirildi Böylece borudan gelen su fanın pervanesine aktarılmış oldu. Su borusunun çapı cam borunun çapından farklı olduğu için cam borunun arka tarafına 3,5 cmx3 cmx 2 cm ebatlarında lastik tıpa yerleştirildi. Lastik tıpaya 3 cm çapında hortum takılarak bağlantı sağlanmış oldu.

8 Modelin arka tarafına anahtar yerleştirmek için yaklaşık 1 cm çapında delik açıldı. Ledi yerleştirmek için 0,5 cm çapında delik açıldı. Anahtar ve 1,5 Voltla çalışan led açılan deliklere yerleştirildi. Fanın kablolarından bir tanesi anahtarın giriş kısmına bağlandı.0,5 mm çapında, 10 cm uzunluğunda izoleli bakır kablonun bir ucu anahtarın çıkışına diğer ucu lede bağlandı. Fanın diğer kablosunun ucu lede bağlandı. Modele su vermek motorun yanmasına sebep olacağından hortuma üflenerek çarkın dönmesi sağlandı.

9 Anahtar kapatıldığında lambanın yandığı görüldü. Sonuçlar ve Tartışma: Yapılan çalımalar neticesinde su değirmenlerinin elektrik santrallerine dönüştürülebileceği sonucuna varılmıştır. Dünya enerji ihtiyacı 2020 de %40, 2030 da %60 artacak. Türkiye de ise 2020 de enerji ihtiyacı %160 artacak. Bu oran Türkiye nin dünyaya göre enerji ihtiyacının 4 kat fazla aratacağını gösteriyor. Sahip olduğumuz tüm yenienebilir enerji kaynaklarını kullanmamız gerekir. Ülkemizde kullanılan elektrik enerjisinin büyük bir kısmı yenilenemez enerji kaynaklarından üretilmektedir.yenilenemez enerji kaynaklarının yüksek oranda kullanılması çevreyi olumsuz etkilemektedir. Öneriler: Modelde fan yerine teyp motoru ve su çarkı kullanılarak 2,5 V luk ampul yakılabilirdi. Değirmenler enerji santrallerine dönüştürülürse; Değirmenlerin tarih olması engellenmiş olur. Yenilenebilir enerjilerin kullanımı artırılmış olur. Yenilenebilir enerji kaynakların kullanımının artması yenilenemez enerji kaynaklarının kullanımını azaltmış olur. Yenilenemez enerji kaynaklarının kullanımının azalması çevre kirliliğini azaltmış olur.

10 Degirmenler elektrik santraline dönüştürüldüğünde ülkemizin enerji üretimine büyük ölçüde katkıda bulunmuş olur. Teşekkür: Çalıştay Koordinatörü : Prof. Dr. Mehmet AY a Sunuları ve çalışmalarıyla bizi aydınlatan Danışmanlarımız: Prof. Dr. Zehra AKDENİZ ve Prof. Dr. Necati ECEVİT e Yard. Doç. Dr. Ahmet ESENKAYA, Öğrt. Görv. Ahmet Zeki ORTA ya Fizik Alanı Sorumlu Teknisyeni: Neşe DİŞÇİOĞLU na Tüm Çalıştay Ekibine TUSSİDE çalışanlarına ve Tüm arkadaşlara teşekkür ederiz. Kaynaklar: 1- degisikseyler.com/ Danışmanın Adı Soyadı: Prof. Dr. Zehra AKDENİZ Danışmanın İmzası Danışmanın Adı Soyadı: Prof. Dr. F.Necati ECEVİT Danışmanın İmzası

11