25 KW Dalga jeneratör tasarımımız
Bu ilk dalga jeneratör uygulamasında kafes şeklinde ana taşıyıcı-foundation yapı tercih edilmiştir. Burada amaç sistem üzerinde olabilecek müdahaleleri daha kolay yapabilme ve daha iyi gözlem yapma imkanı oluşturmaktı. Bir sonraki uygulamamızda ( aşağıda anlatıldığı üzere ) kafes sistemden kurtulunacak olup mekanizma deniz içine indirilmekte, deniz seviyesi üzerinde herhangi bir yapı bulunmamaktadır. Böylece sistem oldukça estetik bir yapıya kavuşup, görsel kirlilikten kurtulmuş, aynı zamanda da açık deniz uygulamasına da uyumlu hale gelmiş olmaktadır.
25 KW Dalga jeneratör saha uygulamamız
Sistemin kurulu güç kapasitesi ( 7 – 8 kw/mt için ) : 25 KW
Sistemin üretim kapasitesi ( % 40 verimlilikle ) : 10 KWH
Yıllık ortalama üretim ( % 70 kullanım oranı ile ) : 85 MWH
Şekilde esnek yüzeye bağlı halatların tahrik etmiş olduğu tek yönlü makaralar görülmektedir. Esnek yüzey üzerinde birçok noktadan tahrik noktası alınarak, bu tahrik noktalarına halatlar bağlanarak ( bizim sistemimizde 86 adet tahrik noktası var ) esnek yüzey üzerindeki dalga etkisi ile oluşun hareketlerin çoğu bu halatlar vasıtasıyla doğrudan doğruya tek yönlü makaraya ve dolayısıyla güç miline aktarılmaktadır. Tek yönlü makaralar esnek yüzeyin dalga etkisiyle yukarı hareketlerinde mili güç üretecek şekilde, aktif iş yapacak şekilde dönmesini sağlar, esnek yüzeyin aşağı düşüşünde ise direnç oluşturmadan esnek yüzey ile birlikte ters yöne, boşa dönerek bir sonraki harekete hazır hale gelir.
25 KW Dalga jeneratör saha uygulamamız
Flexible – Esnek yüzey kenarları uygulamada görüldüğü gibi şamandıralara üstten bağlıdır ve böylece gelen dalgalar esnek yüzey altına yönlendirilebilmektedirler. Şamandıralar kendilerine ait klavuz milleri üzerinde yukarı-aşağı dalga etkisi ile hareket ederken kendisine bağlı esnek yüzey kenarlarını da devamlı olarak deniz seviyesinden bir miktar yukarıda tutmakta ve dalgaların devamlı esnek yüzeyin altına girmesini sağlamaktadır.
Flexible surface element / Esnek yüzey :
Dalga hareketlerini yansıtarak iş yapacak olan esnek yüzeyin kenarları şamandıralara bağlıdır. Böylece dalga etkisi ile y ekseninde yukarı-aşağı hareket eden şamandıralar esnek yüzey kenarlarını daima deniz yüzeyinden bir miktar yukarıda tutarak gelen dalgaların esnek yüzeyin altına giresini sağlamaktadır. Dalgaların geliş yönü önemli değildir, dalgalar sisteme hangi yönden gelirse gelsin şamandıralar vasıtasıyla esnek yüzey altına yönlendirilmektedirler
Yönlendirici :
Şamandıra klavuz mili üzerinde yukarı-aşağı dalga etkisi ile hareket eden şamandıranın altındadır. Dalganın geliş yönünü göre kendi ekseni etrafında A-B dönerek esnek yüzey altında bir kanal oluşturur ve dalganın mümkün olduğunca esnek yüzey altında ilerlemesini sağlar.
Dalga sisteme herhangi bir yönden girer, sisteme giren dalga sistemdeki esnek yüzeyin altına şamandıralara vasıtasıyla yönlendirilir. Esnek yüzey kenarları şamandıralar vasıtasıyla deniz seviyesinden bir miktar yukarıda tutulmaktadırlar ve böylece gelen dalgalar esnek yüzey altına yönlendirilebilmektedirler. Esnek yüzey altına yönlendirilen dalgalar yine dalganın sisteme geliş yönü önemli olmaksızın yönlendiricilerin kendi ekseninde dalga etkisi ile dönerek kanal oluşturması sebebiyle sistem dışına kaçışları mümkün olduğunca önlenir ve dalganın esnek yüzey altından ilerlemesi sağlanır
• Deniz yüzeyine yerleştirilmiş esnek yüzey elemanı kenarlarından şamandıralara bağlanmış durumdadır. Şamandıralar vasıtasıyla esnek yüzey elemanının kenarları deniz seviyesinden bir miktar yukarıda tutulmuştur. Şamandıraların dalga etkisi ile yukarı – aşağı hareketleri kendisine bağlı olan esnek yüzey eleman kenarlarını da kendi hareketiyle birlikte aşağı – yukarı taşıyarak bu esnek yüzey kenarlarının devamlı deniz yüzeyinden belli bir miktar yukarıda olmasını sağlamaktadır.
• Yine şamandıraların altlarında bulunan yönlendiriciler yardımı ile de dalga hangi yönden gelirse gelsin esnek yüzey altına yönlendirilmekte ve mümkün olduğunca esnek yüzey altında ilerlemesi için kanal oluşturmaktaydı.
• Esnek yüzey altında ilerleyen dalga kinetik enerjisi ile esnek yüzey üzerinde oluşturduğu bütün hareketler kendisine bağlı halatlar vasıtasıyla doğrudan doğruya güç miline aktarılmaktadır.
• Esnek yüzeyin dalga cephesine göre derinlemesine olan mesafesi dalganın esnek yüzey üzerinde oluşturduğu etkileri belirli bir zamana yayarak daha kontrollü bir güç aktarımına olanak sağlamaktadır.
• Üstteki şekilden de anlaşılacağı gibi esnek yüzeye alttan bağlanmış olan halat ters yön makarasından ve esnek yüzey üzerindeki delikli kısımdan geçerek tek yönlü tahrik makarasına dolanmakta ve devamında da esnek yüzeye üstten tekrar bağlanmaktadır. Halat esnek yüzeye bağlı olarak hareketlerini y ekseni doğrultusunda yukarı –aşağı kapalı bir döngü çerçevesinde devam etmekte, güç miline aktarmaktadır.
• Dalga etkisi ile y ekseninde yukarı doğru hareketlenen esnek yüzey kendisine bağlı olan halatı ters yön makarasının etkisiyle y ekseni yönünde aşağı doğru çekerek güç milinin a yönünde dönmesini sağlar ve enerji üretimini başlatır. Dalganın etkisinin geçmesi ve esnek yüzeyin aşağıya düşmesi periyodunda ise ( esnek yüzey y ekseninde aşağı düşerken kendisine bağlı halat ters yön makarasının etkisi ile y ekseninde yukarı doğru çıkacak ve güç milindeki tek yönlü makarasının b yönünde boşa dönmesi ile güç miline her hangi bir karşı direnç oluşturmaksızın tekrar yeni konumuna kavuşacaktır ) ters yön makarasının b yönünde karşı direnç oluşturmaksızın boşa dönmesi ile esnek yüzey yeni bir etki için yeni bir konuma geçecektir.
• Sistemde esnek yüzey hareketlerini taşıyan, aktaran halatların çevirmiş olduğu güç millerin sayısı birden fazla olabilir ( saha prototip çalışmamızdaki sistemimizde altı adet mil bulunmaktaydı ) Biz sistemimizdeki bu milleri birbirleri ile zincir-dişli bağlantılarını yaparak esnek yüzey üzerindeki her bir hareket ile bütün millerin döneceği bir yapı oluşturduk, Esnek yüzey üzerindeki en küçük hareketleri bile tek bir güç milinde toplayabilecek bir yapı oluşturduk. Bu yapı doğrultusunda sisteme istersek tek bir alternatör istersek kademeli olarak devreye girebilecek birden fazla alternatör dizaynı da sağlayabiliriz
• Bu yeni tasarımda esnek yüzey şamandıralar üzerine bağlı olarak deniz seviyesinden bir miktar yukarıda olacak şekilde yüzmektedir ve gelen dalgalar esnek yüzeyi taşıyan şamandıralar vasıtasıyla esnek yüzeyin altına yönlenmektedir
• Esnek yüzeyi taşıyan her bir şamandıranın altında kendi ekseni etrafında ( A-B yönünde ) dalga etkisiyle dönebilen ve bütün şamandıra altlarındaki yönlendiricilerin dönmesi ile esnek yüzey altında kanal oluşturabilen yönlendiriciler bulunmaktadır.
• Dalganın sisteme geliş yönü önemli olmamakta, dalga esnek yüzeyin altına yönlendirilmekte ve şamandıra altlarındaki yönlendiriciler ile kanallar oluşturulacak esnek yüzey altında ilerlemesi sağlanmaktadır.
• Her bir şamandıra ve esnek yüzey dalga etkilerini aktarmak üzere birden çok tahrik noktasına sahiptir, böylece esnek yüzey boyunca birçok tahrik noktası oluşturularak esnek yüzey üzerindeki bütün hareketler mekanik döngüye aktarılmaya çalışmıştır.
• Esnek yüzeyin derinlemesine olan boyu dalga etkisini, dalga gücünün döngüye aktarılmasında bir kontrol aracı olarak kullanılmaktadır, kontrollü bir güç transferi sağlanmaktadır, sistemdeki derinlemesine mesafe bize dalga gücünün transferi için bize zaman kazandıran bir parametre olarak kullanılmaktıdır.
• Esnek yüzey ve şamandıraların deniz seviyesinden yüksekliklerinin fazla olmaması dalgaya karşı büyük bir direnç yüzeyi oluşturmamakta ve böylece öngörülemeyen dalga yüksekliklerinde dalganın tümü eğer esnek yüzey altına giremez ise fazla bir direnç ve yıkıcı etki oluşturmadan kolayca esnek yüzeyin üzerinden aşarak gitmekte, sisteme zarar vermemektedir.
• Bu tasarımda güç millerini ve jeneratör ünitelerini taşıyan platform deniz seviyesinin altına konumlandırılarak sabitlenebilmektedir, sistemi taşıyıcı zemine oturtulmuş bir kafes sisteminin kullanılma zorunluluğu olmadığı için şekilde de görüleceği üzere açık deniz uygulamalarına da uygun bir tasarım özelliğine kavuşmuştur.
• Açık deniz uygulamalarına uygun hale gelen tasarım görsel olarak da estetik bir yapı kazanmıştır.
• Sistemin bu yapısı ile modüler üretilebilmesi daha kolay taşıma ve montaj avantajları sağlamaktadır.
• Bu tasarım hali ile sistem hem yakın kıyı hem de açık deniz uygulamalarına uygun hale gelerek çok daha fazla uygulama alanı seçeneğine kavuşmuştur.
• Bu sistem tasarımında deniz yüzeyinde sadece esnek yüzey elemanı görülmektedir.
• Deniz içerisinde bulunan ve mekanik aksamı taşıyan platform kısmen yüzer kabiliyette olup istenen miktarda batırılarak denizci çapaları ile istenen deniz seviyesinde sabitlenmektedir. Bu tasarımdaki uygulama deniz derinliğinin 20 mt ve üzeri olan yerlerde de uygulanmasına olanak sağlamaktadır.
• Deniz içerisinde bulunan mekanik sistem elemanları deniz ortamına yağ ve kir oluşturarak deniz kirliliğine neden olacak materyaller içermemektedir. Sistem elemanlarından bir kısmını paslanmaz malzeme, bir kısmını kompozit malzeme, bir kısmını sentetik ve deniz suyu ile çözülerek çevreye zarar vermeyecek malzemelerden oluşmaktadır. Bazı demir aksamlı parçalar ise pas oluşumuna karşı özel boyalar ile boyanmakta olup denizi kirletmeyecek şekilde önlemler alınmaktadır.
• Şamandıra ve esnek yüzeye bağlı olan güç aktarım halatları tek yönlü makaraya dolanmakta ve dalga etkisi ile hareket eden esnek yüzey hareketlerini güç milinden enerji elde edecek şekilde dönmesini sağlamaktadır.
• Esnek yüzey ve esnek yüzeyin altındaki şamandıralar dalga etkisi ile, dalganın ilk teması ile önce şekildeki gibi A yönünde yukarı doğru bir hareket oluştururken bu şamandıranın diğer kısmında B yönünde bir harekete sebep olacaktır. Esnek yüzey altındaki tüm dalga etkileri bütün yüzey boyunca ve bütün yüzey noktalarında birbirlerini etkilenecek şekilde farklı hareketlere neden olacaktır ve bu etkileşim dalganın tüm esnek yüzey altından ilerlemesi periyodunda devam edecektir.
• Esnek yüzey altındaki dalganın biraz önce anlatılan ve tüm yüzey boyunca devam eden A – B yönlerindeki rölatif etkiler ve bu hareketlerin hepsi güç aktarım halatları yardımıyla çok fazla bir proses adımına gerek duyulmadan doğrudan doğruya tek yönlü makaralar ile güç millerine iletilerek enerji üretimi sağlanır.
• Dalga etkisi ile esnek yüzey üzerinde oluşan bu rölatif etkiler, her bir esnek yüzey noktasındaki hareketin bu noktaya yakın diğer esnek yüzey noktasına da etkilemesi ve bu noktada da bir harekete sebep olması, bizim birçok tahrik noktası ile tüm bu hareketleri yakalamaya çalışmamız sistem verimliliği üzerinde ciddi bir katkı sağlamaktadır.
• Şamandıra ve esnek yüzeye bağlı olan güç aktarım halatlarından sadece bir tanesi üstteki şekilde görülmektedir. Esnek yüzeyin dalga etkisi ile yukarı doğru hareketi kendisine bağlı güç aktarım halatını da A yönünde yukarı çekecektir. Güç aktarım halatının bu hareketi tek yönlü makarayı saat yönünde, A yönünde çevirecek ve bu tek yönlü makara üzerinde güç milini tek yönlü çevirmeyi sağlayacak dişliler vasıtasıyla güç milini de saat yönüne ( A ) çevirecektir.
• Yukarıda ifade edilen ve güç milinin reel iş yapma periyodunda ( esnek yüzeyin yukarı hareketi boyunca ) tek yönlü makaraya bağlı olan ve onunla birlikte dönen halat gergi makarası da saat yönünde döner iken kendisine bağlı halat vasıtasıyla halat gergi şamandırasını B yönünde, aşağıya doğru çekecektir. Halat gergi şamandırası yüzebilme kabiliyetinde bir hacme sahip olduğundan devamlı su yüzeyine doğru çıkmak isteyecek ve bu fiziki durum kendisine bağlı halat vasıtasıyla ve halat gergi makarası yardımıyla güç aktarım halatını da her zaman belli bir gerginlikte tutacaktır.
• Esnek yüzey altındaki dalganın ilerlemesi ve esnek yüzeyin aşağıya düşme periyodunda güç aktarım halatı aşağıya doğru boşluk oluşturma eğiliminde olacaktır, böyle bir boşluk oluşmaması ve esnek yüzeyin yukarıya doğru en küçük bir hareketinde bile güç milini çevirecek şekilde gergin bulunmasını sağlamak için halat gergi makarası ve halat gergi şamandırasından yararlanıyoruz.
• Güç aktarım halatında yukarıya doğru bir çekme kuvvetinin olmaması koşulunda halat gergi şamandırasının yüzebilirlik özelliği ile A yönünde yukarıya doğru hareket edecektir. Halat gergi şamandırasının bu yukarı hareketi kendisine bağlı halat gergi makarası ve dolayısıyla tek yönlü makarayı B yönünde, saat yönünün tersine çevirerek güç aktarım halatının boşunu alarak gergin bir duruma geçmesini sağlayacaktır.
• Tek yönlü makara üzerinde bulunan ve detay resmi verilen dişli sistem B yönünde dönerken boşa dönmekte, bir direnç oluşturmamakta ve tek yönlü makaranın da tersine dirençsiz bir şekilde dönmesini olanak vererek üzerine sarılı bulunan güç aktarım halatının halat gergi makarası vasıtasıyla sarılmasını sağlamaktadır. Tek yönlü makara ve dişli sisteminin bu özelliğinden dolayı bu tahrik noktasında güç aktarım halatı anlatıldığı gibi bir sonraki etkide güç üretmek üzere gergin hale getirilmektedir.
• Her bir tahrik noktasındaki güç aktarım halatı dalga etkisi ve esnek yüzey hareketi ile güç milini devamlı olarak saat yönünde A yönünde dönmesini ve elektrik üretmesini sağlar. Etkin olarak iş yapmayan ve boşa düşen güç aktarım halatları ise halat gergi makara-halat gergi şamandırası yardımıyla saat yönünün tersi yönde hiçbir karşı direnç oluşturmadan ve güç milinin saat yönünde dönmesine engel olmadan dönerek güç aktarım halatının tek yönlü makaraya sarılmasını, gergin olmasını sağlar.
ÇEVRİM SİSTEMİMİZİN AVANTAJLI ÖZELLİKLERİ
• Dalga esnek yüzey altına yönlendiriliyor, dalganın geliş yönü önemli değil
• Esnek yüzey altına yönlendirilmiş olan dalganın esnek yüzey boyunca ilerlemesini sağlamak, mümkün olduğunca sistem dışına kaçışını önlemek için ana yapı üzerinde şamandıralar ile birlikte hareket eden ve ayrıca esnek yüzey altında yönlendiriciler kullanıyoruz ( Son tasarımda ise bu yönlendiriciler esnek yüzey altına yerleştirilmiş olan şamandıra merkezlerine konumlandırılmış olup doğrudan doğruya esnek yüzey altında kanallar oluşturmaktadır )
• Sistemin dalga cephesine göre derinlemesine olan boyunu tayin ederek dalganın esnek yüzey altında ilerleme mesafesini kontrol ediyoruz, dolayısıyla dalganın gücünü millere aktarırken bu etkiyi belli bir zaman sürecine yaymış ve kontrollü bir güç transferi sağlamış oluyoruz, sistem verimliliğini artırmaktayız
• Esnek yüzey altında ilerlemesini sağladığımız dalganın esnek yüzey üzerinde oluşturduğu etkileri birçok noktadan ( sistemimizde 86 tahrik noktası, tek yönlü makara ve halat bağlantısı var ) almış olduğumuz tahrik noktaları ile güç miline aktarıyoruz. Herhangi bir noktadan kurtulan dalga başka bir noktada yakalanmaya çalışılarak sistemden boş yere gelip geçmesini önlemiş oluyoruz. Bütün yüzey hareketlerini yakalama hedefiyle ( surface absorber ) tüm yüzeye etki eden enerjiyi transfer etme hedefiyle hareket etmekteyiz, bu yaklaşımda verimliliğimizi önemli ölçüde artırmaktadır
• Sistemde dalga esnek yüzey vasıtasıyla reel anlamda iş yapmadığı durumlarda enerjisinden bir şey kaybetmeden ilerlemekte esnek yüzeyin bir başka noktasındaki tahrik noktası ile iş yapacak şekilde tekrar yakalanılmaktadır
• Sistemimizde deniz üzerine yerleştirmiş olduğumuz esnek yüzey en küçük dalga hareketlerine bile duyarlı olduğu için bütün uygulama alanları için avantaj sağlamakta ve verimliliğe olumlu anlamda katkı sağlamaktadır
• Dalga sistemimizde esnek yüzeyin altına yönlendirildiği için ve esnek yüzey kalınlığı çok az olduğu için olası esnek yüzey altına giremeyen dalgalar kolayca esnek yüzey üzerinden aşarak ilerleyebilmekte sistemde yıkıcı etki oluşturamamaktadır
• Sistem kurgusunda dalga etkisi doğrudan güç millerine iletilerek enerji üretildiği için proses adımlarının fazla olmaması enerji kayıplarını azaltmakta verimliliği artırmaktadır
• Sistem elemanlarının basit elemanlardan oluşması operasyonel kolaylık sağlamakta, daha az arıza yüzdesi ile stabil çalışma imkanı sağlamaktadır
• Sistem elemanlarının basit ve kolay yapısı ilk kurulum maliyetleri açısından oldukça avantaj sağlamaktadır
• Sistem uygulama alanına göre modüler üniteler halinde üretilebilmekte ve buda daha geniş uygulama alanı imkanı sağlar iken aynı zamanda nakliye ve montaj kolaylığı da sağlamaktadır
• Sistemimizin bir sonraki aşamada ana kafes yapıdan kurtulacak olması ve modüler imal edilebilmesi açık deniz uygulamalarına da olanak sağlayacak ve açık deniz nakliye montaj kolaylığı sağlayacaktır ( Başarı ile çalıştırdığımız ilk saha prototip çevrim sistemi ile aynı döngüye sahip son tasarımımız sistem elemanlarını deniz yüzeyinin üstünde taşıyan yapısal donanımdan kurtarılmış olup tamamen estetik, gözü rahatsız etmeyecek bir görünüm ile ve daha da önemlisi açık deniz uygulamalarına uygun hale getirilmiştir )