dalga jeneratörü sunum

8/3/2019 Dalga jeneratr sunum

1/91

DENZ DALGALARINDAN ENERJKAZANIMI VE RNEK BR

JENERATR TASARIMI

zge AraratOktay ErbekAykut YapalAli KayaturanEren TreGkhan AlaRdvan KmrHasan Arif UlusCafer Tufan akr

Doc. Dr. Ergn KELEOLU23.01.2012


2/91

SUNUM ER

23.01.2012 DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI 2


3/91

DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VERNEK BR JENERATR TASARIMI

DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI 323.01.2012

GR

Enerji tketimi, ekonomik ve sosyal kalknmann en nemli gstergelerinden birisidir.Nfus art ,sanayileme, teknolojinin yaygnlamas ve refah seviyesimim ykselmesi ile doru orantl olarakenerji tketiminde de art gzlenmektedir. Trkiye gibi gelimekte olan lkeler, gelimi lkelerdzeyine ulaabilmek iin daha fazla retim yapmak zorundadrlar ,bu durum daha fazla enerjiihtiyacn da beraberinde getirmektedir. Fakat daha fazla enerji tketebilmek gelimilik asndan

tek lt deildir.Bunun yannda, enerjinin stratejik kaynaklar kullanlarak retilmesi verimlikullanlmas da n plana kmtr.

Bu almada gelimekte olan lkelerin ihtiya duyduklar byk miktarlardaki enerjiyi kendi zkaynaklarndan salamasnn nemi vurgulanmaya allarak yenilenebilir enerji kaynaklarnnkullanmnn lkemiz enerji politikasn belirlemede ta nem zerinde durulmutur. Kullanlmaktaolan konvensiyonel enerji kaynaklarnn toplumsal maliyet ve evresel etkilerine deinilipyenilenebilir enerji kaynaklar da eitli ynleriyle deerlendirmeye alnmtr. .

Bu erevede , hazrlanan tasarm almasnda lkemiz koullarna en uygun den yenilenebilirkaynaklar arasndan dalgadan enerji retimi seilerek detayl bir ekilde incelenmi, lkemizdeuygulanmas iin gerekli olan uygun art ve koullar teorik olarak belirlenerek , optimumkoullarda dalga jenaratr kurulum ve kullanmn iin yaplm olan n deerlendirmeleranlatlmtr.


4/91

423.01.2012 DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI


Enerji

Haraketin olumas ve bir iin yaplabilmesi enerjinin varlna baldr.lkel alardan itibaren, insanlar, i yapabilmek, doaya egemen olmakana amac ile ; suyun potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dnmnden verzgar enerjisinden yararlanmak amacyla kurulan deirmenler, ulam ve tarmaralar ile enerji kullanm gerekletirmilerdir. Bilinmeyenlerin ortaya karlmas

ile bilmek renmek arzusunun iddetlenmesi, insanlarn farkl istek ve ihtiyalarnolumas, deiim ve geliimi zorunlu klarak yeni teknolojiler ve buna bal yenienerjiler ve enerji kaynaklarn ortaya karmtr

Enerji Kaynaklar ve nemi

Tarih boyunca enerji kaynaklar, siyasal ve stratejik adan bir ok dengeyi

degistirmis ve gnmzde de ogu trajedilerin esas nedeni olmulardr. Olumlu veyaolumsuz kullanlmasna gre iyi veya kt sonular alnmasna neden olan enerji ,her trl gcn olumasnda temel kaynak tekil eder. Enerjinin gnmztoplumlarnda nemli bir yere sahip oluu, ekonomik gelimiliin ve sosyal refahnnc gstergelerinden biri olarak kabul grmektedir.


5/91



Enerji Kaynaklarnn Snflandrlmas


6/91


7/91


Yenilenebilir Enerji Kavram

Birincil enerji kaynaklarnn ; maliyet fazlal , gelecek zamanda tkenebilirligi vesebep olduklar evre kirlilikleri de gz nnde bulunduruldugunda alternatif enerjikaynaklarna ynelim kanlmaz olacaktr. ste bu balamda, alternatif enerjikaynaklar olarak yenilenebilir enerji kaynaklar nem kazanmaktadr.

Yeryznde hep varolan, ancak nimetlerinden yeterince yararlanlmayan enerjikaynaklarn yenilenebilir olarak ifade etmek icin, birtakm elerin mevcutolmas gerekmektedir.

Bu elere gre;

* Kaynak, doal ortamda srdrlebilir veya tekrarlanabilir olmal,

* Kaynakta, birim zamanda retilen enerji, birim zamanda kaynaktan cekilenenerjiye eit olmal,

* Enerjinin kayna; Gne, Dnyann dn ve yer ekimi olmaldr.



8/91


Bu aklamalarn ardndan, yenilenebilir enerji kaynaklarnn uluslararas kurulularnalmalarnda ve resmi belgelerde ne ekilde yer aldn belirtmek, kaynaklar velkeler arasnda salkl bir karlastrmann yaplabilmesi asndan yararl olacaktr.

AB: Birliin, Eyll 2001de hazrlad 2001/77/EC sayl Ynergenin 2. maddesinde; Yenilenebilirenerji kaynaklar, yenilenebilir ve fosil olmayan (rzgar,gne, jeotermal, dalga, gelgit,hidroelektrik, biyoktle, biyogaz, pis su artmatesisleri gaz ve biyogaz) enerji kaynaklardr ifadesi

yer almaktadr.

IEA: A jans, yenilenebilir enerjiyi; Srekli olarak yenilenen doal srelerden elde edilen enerjiolarak tanmlamaktadr. Yenilenebilir enerji kaynaklar arasnda ise, yaygn olarak kullanlanhidroelektrik, gne ve rzgar enerjilerinin yan sra, biyoktle ve jeotermal enerjiyi debelirtmektedir.

BM: Kresel iklim deisikliine ynelik etkili calsmalaryla bilinen rgt, yenilenebilir enerjikaynaklarn; rzgar, gnes, jeotermal, hidroelektrik, biyoktle, dalga ve gelgit enerjileri olarak

ifade etmektedir.

Trkiye: 2005 ylnda ckartlan 5346 Sayl Yenilenebilir Enerji Kaynaklarnn Elektrik Enerjisiretimi Amal Kullanmna likin Kanunda yer ald grlmektedir. Buna gre yenilenebilirenerji kaynaklar ; hidrolik, rzgar, gne, jeotermal, biyoktle, biyogaz, dalga, aknt ve gelgitgibi fosil olmayan enerji kaynaklardr. Bunun yan sra, kanal veya nehir tipi santraller ilerezervuar alan 15 kilometrekarenin (km2) altnda olan hidroelektrik tesisler de, yenilenebilirenerji kaynaklar arasna dahil edilmistir.



9/91


Yenilenebilir Enerji Kaynaklarnn Snflandrlmas



10/91


Neden Bu kadar nemli ?

Hzla artan nfusun ve gelien sanayinin enerji gereksinimleri kstl kaynaklarla karlanamamakta,enerji retimi ve tketimi arasndaki ak giderek artmaktadr.

Kresel enerji tketiminin, 2035 ylna gelindiinde 2003 ylnda tketilen enerji miktarnn iki kat,2055 ylnda ise kat olaca tahmin edilmektedir. te yandan, petrol, doalgaz, kmr ve

nkleer enerji gibi "yenilenemeyen", geleneksel enerji kaynaklar evreyi ve insan saln giderekdaha fazla tehdit eder hale gelmitir.

Geleneksel enerji kaynaklarnn, bata ulatrma olmak zere, konut ve sanayi sektrnde yaygnolarak kullanlmas, sorunu daha da karmak bir hale getirmektedir. Dnya Enerji Konseyi 2010raporuna gre, ulatrma sektrndeki enerji tketiminin %95'i petrolden karlanmaktadr. Buorann gelecek be yl iinde, gelimi lkelerde ylda % 1.5 gelimekte olan lkelerde ise %3.6dzeyinde artmas beklenmektedir, bu durum bize geleneksel enerji kaynaklarna olan bamllngiderek artacan gstermektedir.

Fosil yaktlarn yanmas sonucu ortaya kan karbondioksit (CO2) miktar ormanlarn azalmasylagiderek artmakta, bu nedenle atmosferdeki dier gazlarla birlikte gne nlarnn yansmasnengellemektedir. Bu suretle, "sera etkisi" olumakta ve iklim deiikliklerine neden olmaktadr.Kresel snmann bu ekilde artmaya devam etmesi durumunda, 2040 ylna kadar, denizseviyesinin bir metreye kadar ykselecei, bu durumda dnyann en byk kentlerinin sular altndakalaca yolunda grler ileri srlmektedir.



11/91


Fosil yaktlarn yanmas sonucu ortaya kan gazlardan biri olan karbon monoksit (CO) vcuttakioksijen orann azaltarak lmlere yol aarken, kkrt dioksit (S02) kansere sebep olmaktadr.Doalgazn yanmasyla ortaya kan kokusuz ve gzle grlemeyen azot oksit (NO) ise atmosferdedier gazlarla etkileime girerek vcudun baklk sistemini kertmektedir.

Atmosferin kirlenmesinin nlenmesine ynelik tedbirler, 1970'li yllarda sanayilemi birok lketarafndan alnmaya balanm olmakla birlikte, kirleticilerin hava olaylaryla birlikte tanmasnn vesnr tesi etkiler yaratmasnn engellenmesi mmkn olamamtr. Uzun mesafelere tanankirleticiler, insan salna zarar vermi, toprakta ve su kaynaklarnda asit orannn artmasnaneden olarak baz canl trlerinin yok olmasna sebep olmu, ayrca metal yzeyleri, binalarolumsuz ynde etkilemitir.

Dier taraftan, kinci Dnya Sava sonrasnda barl amalarla kullanlmaya balanan nkleer

enerjiye duyulan gven, bugn dnyadaki elektrik enerjisinin % 17sini retse de, "ernobil NkleerKazas" sonucu azalmaya balamtr. Gnmzde 1000'i akn ticari, askeri ve aratrma amalnkleer reaktr iletilmekte, ancak yeni tesisler almas youn tartmalara neden olmaktadr.

Tm bu bilgiler erevesinde , fosil yaktlarn tketiminin azaltlarak ; hidrolik, gne, rzgar, jeotermal ve dalga enerjisi gibi temiz , yerli ve yenilenebilir kaynaklara ynelecek enerjipolitikalar oluturulms kanlmaz olacaktr.



12/91


Bu enerji kaynaklarndan bazlarnn eldesi ok kolay bazlarnn ki ise ok gtr. Bir blgeyeenerji salanmas istendiinde n hazrlnn ok iyi yaplmas , blgenin enerji kaynaklarnn iyiaratrlp varolan en uygun enerjinin seilmesi ve seilen en uygun enerjinin maliyet ve verimhesab yaplarak en doru yntemle retimi gercekletirilmelidir.

Dalgadan enerji retimi , dier yenilenebilir enerji trleriyle kyaslandnda en nde gelenuygulanabilir yenilenebilir enerji trlerinden biridir. Bu durum erevesinde yenilenebilir enerjitrleri iin Trkiye leinde uygunluk asndan bir kyaslama yapmak gerekirse dalgadan enerji

retiminin bir ok ynyle en uygun yenilenebilir enerji kaynaklarndan biri olduu grlr.

Rzgardan elde edilebilecek enerji, rzgar trbin kanatlarnn kapsama alan ile snrl olup,Trkiyede rzgar potansiyelinin yeterince yksek olmamas nedeni ile fosil kkenli yaktlarlayarabilecek seviyede olamayacaktr. Ancak bu dnce, rzgar enerjisinden yararlanlmamasveya teknolojilerin takip edilmeyerek gerekli almalarn yaplmamas seklinde alglanmamaldr.

Gne enerji sistemlerinin ilk yatrm maliyetlerinin yksek olmas ise, hem mali adan hem dedaha kullanlabilir hale getirilmesi iin uzun bir sreye ihtiya duyulmasna neden olacaktr.

Tm bu unsurlarla beraber 3 taraf denizlerle evrili lkemizin jeolojik artlar ile dalga enerjisinindk kurulum ve iletme maliyeti gz nne alndnda, uygun koullarda , uygun yer seimiyaplmas ve uygun teknoloji seilmesi artlar salanarak dalga enerjisi santralleri kurulmasen azndan fosil kkenli yaktlarn daha az tketilmesinde azmsanmayacak bir aba olacaktr.

Bu erevede , hazrlanan tasarm almasnda dalgadan enerji retimi detayl bir ekilde incelenecek, teorik olarak uygun art vekoullar belirlenerek , optimum koullarda dalga jenaratr kurulum v e k ullanmn iin yaplm olan n deerlendirmeleranlatlacaktr



13/91

SUNUM ER


DENZ DALGASI OLUUMU VE KARAKTERSTKLER

DENZ DALGASININ TAIDII ENERJNN HESAPLANMASI

DENZ DALGASI MEKANZMALARI VE DALGAJENARATRLER

Ky eridi Uygulamalar Kyaya Yakn Uygulamalar Kydan Uzak Uygulamalar

TRKYEDEK DENZ DALGASI KAYNAKLARI


14/91



o Yzeyden derinlere inildike dalga yksekliinin drtte birine kadarolan blmde dalgann barndr enerjinin %80 i bulunur. rnein;

100 metrelik bir derinlikte bu 25 metreye tekabul eder.

o Su partiklleri ekilde de grld zere dairesel yrnge izlerler.

o Derin sularda bir yzey dalgas ele alalm ve dalga hznda hareketeden bir referans sistemi seip buna cdiyelim. Serbest basn yaniatmosferik basn da sabit alnarak Bernouilli eitliinden;


15/91



uc

2u

t

22gh=0

uc

ut

uc


16/91



Yzey dalgalarndan enerji tretilmesi

o Aslnda yzey dalgalar pratikte deniz yzeyinde dalga profili ,dalgalarn eitli gerinimlerinin , hzlarnn ve dalga boylarnn farklynlere hareket etmesiyle bir sperpozisyondur. Bu yer deitirme bunedenledir ki basit bir sins dalgasndan daha dzensiz bir yapdr. Bu

yzden bu i iin tasarlanm aletlerin dalgalardan verimli bir ekildeenerji retebilmesi iin dalga profilindeki bu geliigzel dalgalanmahareketlerinin de kesinlikle gz nnde bulundurulmas gerekir.

o Fakat teorik hesaplamalar bir sns dalgasndan yola klarakoluturulan integralle zlr. Burada enerji erini altnda kalanblmn hacminin hesabyla bulunabilir.


17/91




18/91




19/91



0.49Hs2Te


20/91


o Deniz Dalgas Mekanizmalar ve Dalga Jeneratrleri:

o Oluan dalga ykseklii ve periyodu o blgede elde edilecek

dalga enerjisinin ana unsurlardr. .

o Dalgay kullanarak enerji elde ettiimiz jeneratrleri

snflandrmak gerekirse kurulduu yere gre ve kullanld

teknoloji olmak zere 2 ayr snflandrma karmza

kmaktadr.



21/91


o Ky eridi Uygulamalar :

o Bu tr uygulamalarda enerji retim yaplar kyda sabitlenmi veya

gml halde bulunurlar.

o Bakm ve inaas kolaydr.o Salnml su sistemleri (OWC), Daralan kanal (Tapchan), Pendular



22/91


o Salnml su sistemleri (OWC)

o Bu sistemlerde su kolonu ve onun zerinde bir hava kolonu vardr.

o Dalgalarn sisteme arpmas, su stununun ykselip alalmasna

dolaysyla hava stununun sktrlmas veya basncnn

drlmesine neden olur .

o Sktrlm havann, elektrik jeneratrn altran Wells trbinine

doru hareketi salanr.

o Bu yolla sistemden enerji elde edilir.



23/91


o Daralan kanal (Tapchan)

o Bu sistemler su seviyesinin 3-5 m zerinde duvar yksekliine sahip,

uurumun kenarna ina edilmi hazneyi besleyen, gittike daralan

bir kanaldan olumaktadr.

o Kanaln daralmas dalga yksekliinin artmasna neden olur ve

ykselen dalgalar kanal duvarlarndan haznenin iine boalr.

o Su haznede depoland iin hareketli dalgann kinetik enerjisi

potansiyel enerjiye dnr.

o Depolanan su trbine verilir , elektrik retimi salanr.



24/91


o Daralan kanal (Tapchan)



25/91


o Pendular

o Bir taraf denize alan dikdrtgen bir kutu eklindedir.

o Bu aklk zerine sarka bir kapak menteelenmitir.

o Kapak dalga hareketiyle ileri-geri hareket etmektedir. Bu hareket

jeneratrn ve hidrolik pompann almas iin kullanlr.



26/91


o Kyya Yakn Uygulamalar :

o Kyya yakn uygulamalar, 10-25 m su derinliklerinde

gerekletirilmektedir. Bu tr sistemlerde OWCnin deiik

tasarmlar uygulanmtr. (Osprey, Wosp 3500)

o Osprey

o Wavegen L.t.d tarafndan gelitirilen OSPREYin gc . 1,5 MWlk

rzgar trbininin dahil edilmesiyle 2 MWa karlmtr

o zellikle ina maliyetinin drlmesi amacyla almalar zerine

younlalmtr.



27/91


o Wosp 3500

o Rzgar ve Okyanus Salnm Enerjisi kyya yakn dalga ve rzgar

enerji istasyonun birletirilmi halidir.



28/91


o Kydan Uzak Uygulamalar :

o 40 mden daha derin sularda kydan uzak uygulanan cihazlar

kullanlmaktadr.

o McCabe Dalga Pompas

o Birbirine menteeli, dzenli bir ekilde sralanm ve birbirlerine bal

hareket eden 3 adet dikdrtgen elik (4 m geniliinde) duba

iermektedir.

o Enerji ise merkez duba ile dier dubalar arasna monte edilen

hidrolik tulumba vastasyla mentee noktalarndaki hareketten

salanmaktadr.



29/91


o McCabe Dalga Pompas



30/91


o OPT Dalga Enerjisi Dntrcs

o 2-5 m apl st kapal taban denize ak

silindirik bir yap ierir.

o Yapnn tepesi ile yap ierisinde yzen

elik yzc arasna hidrolik pompa

yerletirilmitir.

o Yapnn yzcye gre hareketinden

elektrik retilir.



31/91

o Wave Dragon

o Bu sistem yzer bir yap zerinde oluturulan rezervuara, gelen

dalgalarn en ucundaki, bu yapdan yksek su ktlesinin rezervuara

dolmas ve bir orifisten akarken orifise yerletirilen trbini evirmesi

esasna dayanmaktadr.




32/91

o Pelamis

o Bu yap ksmi olarak su iinde yer alan, menteeli noktalarla birbirine

bal silindirik blmlerden oluan eklemli bir yapdr.

o Dalga ile birleim noktalar hareket eder ve bu hareketle hidrolik

pompalar elektrik jeneratrlerini altrr.




33/91

o Archimedes Dalga Salnm

o Bu sistem 10-20 m apnda

silindirik, ii hava dolu bir yzc

iermektedir. Sistemin zerinden

geen dalga, yzc iindeki

havann basncn ykseltir veya

drr.

o Bylelikle yzcnn zemine

gre ykselip alalma hareketi

enerji retimine neden olur .




34/91


o Trkiye Deniz Dalgas Kaynaklar:

o Akdeniz, Ege denizi ve Karadenizde yaplan almalar

sonucunda Trkiyenin dalga potansiyeli atlas karlmtr.

o Hesaplar iin WAM modeli

o WAMDI (Wave Model Development and Implementation)

o Elde edilen verilerle Dalga Gl izilir.



35/91


o Dalga Glleri :


o Yllk Dalga Gl

o Belirgin dalga yksekliini(Hs)

gsterir.o 8 yl sreli ve 3 saat aralkl

tahminler ile oluturulmutur.


36/91


o Mevsimsel Dalga Glleri : K-lkbahar



37/91


o Mevsimsel Dalga Glleri : Yaz-Sonbahar



38/91


o Belirgin dalga yksekliiortalama dalga dnemi serpimesi

izimi:


o Belirgin dalga ykseklii (Hs)

o Ortalama dalga dnemi (Tm)

o Youn blge deniz durumudur.

o Daha az youn blge l deniz

durumudur.


39/91


o Aylk ortalama dalga ykseklikleri



40/91


o Trkiye Dalga Potansiyeli haritas



41/91


o Dalga Enerji Seviyeleri: Asgari Dalga Enerji Seviyeleri



42/91


o Dalga Enerji Seviyeleri: Azami Dalga Enerji Seviyeleri



43/91


o Blgelere Gre Dalga G Seviyeleri:


Blge G

Karadeniz 1.96-4.22 kWh/m

Marmara Denizi 0.31-0.69 kWh/m

Ege Denizi 2.86-8.75 kWh/m

Akdeniz 2.59-8.26 kWh/m

zmir-Antalya 3.91-12.05 kWh/m


44/91


o Jeneratr in En Uygun YerSeimi:

o Yllk 4 ile 17 kW/m dalga gc arasnda teknik olarak

ortalama kaynak yaklak 10TWh/yl tahmin edilmektedir.

o Bu potansiyel, mevcut Trk hidroelektrik enerjipotansiyelinin ekonomik olarak %7.8sidir.

o stanbul Boaz kuzeyi Bat Karadeniz blgesi ve Ege

Denizi'nin gneybat kylarnda Marmaris ve Finike

arasndaki blgeler, dalga enerjisinden koum iin en iyi

mevkiler olarak nerilmitir



45/91



Reflektr

Ayarlanabilir

ykseklik

Jeopolitikkonum

Uzak KySistem


46/91



DERNLK+25metre (minimum)+40 metre nerilen


47/91




48/91


o Tanm:


Reflektrler

Su Depolama Rezervuar

Trbinler

4-10Mw

4-10Mw


49/91



1980lerErik Friis

1998DanimarkaMaritimeEnstits

2006 lkprototip


50/91



Sifon Trbin

KaplanTrbin


51/91




52/91




53/91




54/91




55/91




56/91


o Trkiye ortalama dalga gc iin teorik tasarm verileri:


Ortalama dalgaenerjisi younluukW/m

Prototip

0.4 kw/m

14 kw/m

(Trkiye ort.Dalga gc)

24

kW/m

36

kW/m

48

kW/m

Arlk (ton) 237 14990 22000 33000 54000

Toplam genilik (m) 58 214 260 300 390

Toplam uzunluk (m) 33 125 150 170 220

Dalga reflektr

uzunluu(m)

28 104 126 145 190

Ykseklik (m) 3,6 13 16 17,5 19

Hazne hacmi (m) 55 3333 5000 8000 14000

Trbin says 7 14 16 16-20 16-24

Jeneratr anma gc

(kW)

2,3 140 250 350-440 460-700

Yllk enerji

retimi(GWh/yl)

- 7,6 12 20 35


57/91

Arlk tasarm grafii:




58/91

Toplam genilik tasarm grafii:




59/91

Toplam uzunluk tasarm grafii:




60/91

Reflektr uzunluk tasarm grafii:




61/91

Ykseklik tasarm grafii:




62/91

Hazne hacmi tasarm grafii:




63/91

Trbin says tasarm grafii:




64/91

Jeneratr anma gc tasarm grafii:




65/91

Yllk enerji retimi tasarm grafii:




66/91




67/91




68/91




69/91




70/91




71/91


Kaplan trbinin ana paralar yledir:

ark Trbin Kanatlar Salyangoz Ayar Kanatlar aft Emme Borusu



72/91

Kaplan Trbinin alma Prensibi:evre boyunca yerletirilmi ynlendirici kanatlardan geen su trbin

arkna gnderilir. Trbin ark kanatlarnn aralarnda suyun giri

basncnda bir dme meydana gelir ve su basncnda meydana gelen bu

dme suyun hzlanmasna neden olur. Trbin ark emme borusununazna yerletirilmitir. Salyangozdaki su, yneltici (sabit) kanatlar ve ayar

kanatlardan geerek trbin arknn st ksmna dklr; bylece rotoru

evirir. gren su, emme borusundan dar atlr.

23.01.2012 72DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI



73/91

Trbin Paralar iin Kullanlan Malzemeler

Trbin ark:

Bak AzPaslanmaz elik16Cr5Ni13Cr4Ni13Cr1Ni

Dili GbeiKarbon eliiHSMA (yksek dayanml mikro alam)Scak i eliiPaslanmaz elik

73


DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI23.01.2012


74/91

Trbin Kanatlar:

Yap eliiKarbon eliiHSMA (yksek dayanml mikro alam)

rnek:

S355 (DIN) St52 (EN)

74




75/91

Spiral Kaplama(Salyangoz):

Yap eliiKarbon eliiHSMA (yksek dayanml mikro alam)

Scak i elii Beton

75




76/91

Yneltici(Ayar) Kanatlar:

Yap eliiKarbon elii

HSMA (yksek dayanml mikro alam)Scak i eliiPaslanmaz elik

rnek:

16Cr5Ni

13Cr4Ni

13Cr1Ni

S355 (DIN)

76




77/91

Trbin aft:

Yap eliiHSMAScak i elii

rnek:


77




78/91

Emme Borusu:

Yap eliiPaslanmaz elik

Karbon eliiHSMAScak i elii

rnek:


78




79/91



Deniz suyunun ierik ve kompozisyonua-) Doal deniz suyundaki inorganik trlerin tipik ieriib-) ASTM D 1141 normuna gre yapay deniz suyu kompozisyonu

79


80/91



o Deniz suyu bilindii gibi en korozif ortamlardan biridir. pH derecesiyaklak olarak 8 8,3 arasnda deimektedir. Bnyesindebulundurduu NaCl sayesinde elektrolitik sv olarak davranan denizsuyunun iletkenliinin ykselmesi, dier halojenlerin de az miktarda

da olmas korozyon iin uygun bir zemin oluturur

o Deniz yaplarnda sklkla karlalan korozyon tipleri ; aralk korozyonu, ukurcuk korozyonu , gerilmeli korozyon , homojen dalml korozyon ,taneler aras korozyon , hidrojen gevreklemesi , korozyonlu yorulma ,seii korozyon , erozyonlu korozyon ve biyolojik korozyondur. Ayrcapaslanmaz elik balant elemanlarnn oluturduu galvanik korozyon danemli yer tutmaktadr

80


81/91



o Oluturulacak Wave Dragon sistemimizin ana yaps beton veelikten meydana gelmektedir. Deniz suyunun elik yaplara sonderece saldrgan olduu bilinmektedir. Bunun iin eitli korozyondan

korunma yollar sisteme entegre edilerek veya uygulanmaldr.

o Oluturacamz sistem statik bir yapda olduu iin ve bulunduuortamn tuzluluk oran ok fazla deiiklik gstermediinden

korozyona urama zaman ve nasl bir korunma uygulanacabelirlenebilir.

81


82/91



Deniz suyunda elikte meydana gelen korozyon derinlii

o Aratrmalar gstermektedir ki srama blgesinde deniz suyu veerozyon etkisinden dolay korozyon oran ok daha yksektir. Bublgede katodik koruma etkinlik gstermez. zellikle bu blge iin UNS04400 bakr-nikel alam kullanlmaktadr. Veya uygulamadan %90bakr %10 nikel ieren UNS C70600 malzemesi de kullanlr.

82


83/91



Deniz suyunda ak hznn korozyon hzna gre deiimi

o Grafikten anlalaca gibi korozyon hz ,ak hz 7 m/s yekadar parabolik olarak artmaktadr. Daha yksek hzlardakorozyon hz sabittir.

o Sistemin elik ksmna boya uygulanarak korozyon hzazaltlabilir fakat deniz suyu ve zellikle fouling etkisi ile enuygun boyalar bile birka yldan fazla dayanmaz. Bunun iinpratikte hem koruyucu boya kaplamas hem de katodik korumayoluna gidilir.

83


84/91


23.01.2012 DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI ..

o Uygulanacak olan katodik koruma akmnn iddeti korunacak metalin yzeyalanna ve metalin bulunduu ortamn koroziflik derecesine baldr. Katodik

koruma uygulamalarnda en nemli konu , korunacak yapnn katodik korumaakm ihtiyacnn belirlenmesidir. Metali tam olarak korumak iin gerekli olanminimum akm idddeti , katot ve anot reaksiyonlarnn polarizasyon erileriizilerek teorik olarak belirlenebilir.

o Deniz ii yaplarda Gm-Kurun-Antimuan tipi anotlar kullanlmaktadr.

D Akm Kaynakl Katodik Koruma

84


85/91


Galvanik Anotlu Katodik Koruma

o Balangta deniz ii uygulamalarda galvanik anot olarak magnezyum anotkullanlmtr. Magnezyum anotlarn hem akm kapasitesi , hem deverimleri dktr. Bu nedenle ancak ksa mrl katodik korumalardakullanlabilir. Dier taraftan magnezyum anotlarn potansiyelleri yksektir.

o Bu durum deniz yaplarna balanan anotlarn evresinde ar korumaya vekaplamann soyulmasna neden olabilir. Bu sebeplerden tr deniz iiyaplarda anot olarak Alminyum veya inko kullanlmas uygungrlmtr.



86/91


o

Katodik koruma uygulamas sistemin denize kurulma aamasnda dierproseslerle beraber ayn anda yaplr. Katodik koruma mr de bu sradabelirlenir. Bu mr yaklak olarak 1,5 2 yldr.

o elik ksmlarda hem galvanik anotlu hem de d akm kaynakl katodikkoruma sistemi uygulanabilir. Seim ekonomik faktrler gz nnealnarak yaplr. Kk bir tesis planlamas yaplyorsa burada galvanikanotlu katodik koruma sistemi kullanlabilir. Kuracamz sistem arkaolduka fazla olduu iin d akm kaynakl katodik korumayla korunmasgereklidir.

o Anotlar sistemin gvdesine balanabilecei gibi sistem sabit bir yapolduu iin anotlar deniz tabanna gmlerek de anot balama ilemiyaplabilir. Fakat deniz tabannn derinlii , kullanlacak elektriksel balantaparatnn da deniz suyuna dayankl olmas gereklilii , deniz ierisindeki

canllar gibi nedenlerden tr bu sistem pratikte uygulanmaz. Ekonomikdeildiro Anotlar sistem gvdesine yapk haldedir. Bu durum anot evresinde ar

voltaj olumasna ve boya tabakasnn soyulmasna neden olabilir. zellikled akm kaynakl katodik koruma uygulamasnda ar voltajn zararletkilerini gidermek zere zel nlemler alnmas gerekir.



87/91


o

Sisteme d akm kaynakl katodik koruma yaparken nemli bir mevzu akmihtiyacnn iyi belirlenmesidir. Denizin tuzluluk oran,dalga ak hz gibifaktrlerin etkisiyle bu ihtiya farkllk gsterebilir. Ayrca rnein; trbinlerdednme-trbilans hareketi olaca iin bu blgede suyun iindeki znmoksijen oran artar ve bu oksijen olduka korozif bir ortam oluturur. Busebepledir ki bu ekilde korozyona fazlasyla maruz kalabilecek sistemparalarna , dier paralara nazaran daha fazla akm verilmesi sz konusudur.

o Anotlar omurgann iki yanna ve su kotunun yaklak 1 m altna her iki yanasimetrik olacak ekilde yerletiriliro Galvanik anotlar sisteme kaynak edilerek balanr. Anodun yzeye yapan alt

taban uygun bir boya ile kaln bir ekilde boyanarak izole edilir. Kaynak yerlerive anot balant pabular da ayn ekilde boyanr. Ancak burada nemli olannokta anotlarn st yzeyleri kesinlikle boyanmamaldr. nk anotlarn yzeyidevreyi tamamlamak iin kesinlikle suyla birebir temas halinde olmaldr. Deniz

suyu iinde galvanik anotlarla ok geni bir alan koruyabilmek mmkn olmaz.Deniz suyu rezivitesi kk olduundan anottan uygulanan akmn potansiyeliksa mesafeler iinde der. Bu durumda anotlar arasndaki mesafe ok fazlaarttrlamaz. Pratikte genelde anotlar 5-6 metre aralklarla yerletirilir. Korozyonhznn yksek olaca dnlen blgelere anotlar daha sk konularak bublgelerden geen akm da arttrlarak korunma salanm olur.


DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE


88/91


DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI Son23.01.2012

Sonu

Gelecekte, zamandan daha hzl gelien teknolojinin, dalga enerji kaynan dnyannen nemli enerji kaynaklar arasna tayaca aikardr.

Trkiyede orta ve uzun vadeli yenilenebilir enerji politikalar iersinde dalga enerjisi

salam bir ekilde konumlandrlmas gererklilii bu alma sonucu grlmektedir.

Trk yatrmclar iin en uygun dalga dntrc teknolojisi, enerji retim srecinindevam boyunca periyodik olarak suyu depolayabilecek bir rezervuar ve dalgannyetersiz olduu dnemlerde ikili bir yapyla ayn zamanda rzgar gcn dekullanarak verimlilii artrabilecek bir sistemi iermelidir. Dier lkelerde dk dalgaikliminde etkili olarak alabilecek dntrcler halen gelitirilmektedir. Buprojelere katlmak veya yeni bir ikili tasarma balamak iin ok ge deildir.

Tm bu unsurlarla beraber 3 taraf denizlerle evrili lkemizin jeolojik artlar iledalga enerjisinin dk kurulum ve iletme maliyeti gz nne alndnda, uygunkoullarda, uygun yer seimi yaplmas ve uygun teknoloji seilmesi artlarsalanarak dalga enerjisi santralleri kurulmas en azndan fosil kkenliyaktlarn daha az tketilmesinde azmsanmayacak bir aba olacaktr.


89/91


KAYNAKA

Ersoy E.,Kkbayrak S., 21. yzylda btn ynleri ile enerji, Enerji evre likisi SempozyumuBildiriler Kitab, s. 124-127, 1994

Kadolu S., Telliolu Z., Enerji kaynaklarnn kullanm ve evreye etkileri, TMMOB Trkiye EnerjiSempozyumu, s. 55-67, 1996

BLR, ., Alternatif Enerji Sistemleri, Mimar ve Mhendis Dergisi, Say:33, Nisan-Mays-Haziran, s. 56-58, 2004

alar, M., Dnya ve Trkiyede Yenilenebilir Enerji Kaynaklar (YEK) , Trkiye 10.EnerjiKongresi , 2006

WAMDI Group "The WAM model - A third generation ocean wave prediction model." Journal ofPhysical Oceanography, 18, 1775-1810. (1988).

zhan, E.; Abdalla S.; Wind and Deep Water Wave Atlas of the Turkish Coast, Middle EastTechnical University, (2002)

zhan, E. ve Abdalla, S. " Wind and Wave Climatology of the Turkish Coast and the Black Sea:AnOverview of the NATO TU-WAVES Project", Proc.

Intl. MEDCOAST Conf. on Windand Wave Climate of the Mediterranean andthe Black Sea, S. Abdalla and E. zhan (eds.), MEDCOAST Yaynlar, Ankara, Trkiye,1-20.(1999).

Teknodan Teknoloji Danmanl Proje retim AR-GE San.Tic.Ltd.ti Trkiye Yenilenebilir EnerjiPotansiyeli almalar Rportaj Bilgilerihttp://www.teknodan.com.tr/download/roportaj.pdf,(2005).

01.01.08 89


90/91


Salam, M.; Uyar, T. Dalga Enerjisi ve Trkiyenin Dalga Enerjisi Teknik Potansiyeli Marmaraniversitesi, (2010) Kofoed JP,Figaard P, Madsen FE,Sorensen HC, Prototype TestingOf The Wave Energy Converter

Wave Dragon,s.182-187,(2006) Demirhan A., Kk Hidroelektrik Tesislerinde Trbin Tasarm, Yldz Teknik niversitesi Fen

Bilimleri Enstits Yksek Lisans Tezi, s.13,75 ,2006 PEKMEZC E., Hidrolik Trbinler, Akdeniz niversitesi Fen Bilimleri Enstits Seminer devi, s.4-

6, 2008 The Choice of Materials for Turbines, Norwegian University of Science and Technology Hydraulic

and Environmental Engineering, s.2-8, 2006

90DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE RNEK BR JENERATR TASARIMI23.01.2012

DENZ DALGALARINDAN ENERJ KAZANIMI VE


91/91

Dinlediiniz in Teekkr Ederiz


dalga jeneratörü sunum

Documents