TR202009064A2 - Mobi̇l sualti türbi̇ni̇ - Google Patents

Abstract

Bu buluş, yenilenebilir enerji sektöründe su akıntısının oluşturduğu kuvvetten enerji elde edilmesinde kullanılabilen mobil sualtı türbini ile ilgili olup, özelliği; girişten (G) çıkışa (C) doğru daralarak suyun akışını hızlandıracak şekilde tasarlanmış bir gövde (1), gövdenin (1) su içerisinde zemine paralel bir şekilde konumlandırılmasını sağlayacak şekilde gövde (1) üzerine sabitlenmiş kanat (1.1) ve kuyruk (1.2), gövdenin (1) ağırlık merkezine denk gelecek şekilde sabitlenmiş zincir sabitleme kısmı (1.3), ilişkilendirilme ekseni ile belirli açılar yapabilecek şekilde kanada (1.1) ve kuyruğa (1.2) ilişkilendirilmiş kanatçıklar (2), girişten (G) giren suyun çıkışını sağlayabilecek şekilde gövdenin (1) dar kısmına sabitlenmiş motor kısım (9), yosun, korozyon vb. etkilerden dolayı sistemin ağırlığını dengelemek için iç kısmına su alacak veya dışarı su atabilecek şekilde motor kısmın (9) sağ ve sol tarafına sabitlenmiş su tankı (3), sistemi tutabilecek şekilde zincir sabitleme kısmına (1.3) sabitlenmiş zincir (7), sistemi bulunduğu noktada sabit tutabilecek şekilde zemine konumlandırılmış çapa (8) ve kanatçıkları (2) ve su tankını (3) kontrol edebilecek şekilde geliştirilmiş bir yazılımdan meydana gelmesidir.

Description

TARIFNAME MOBIL SUALTI TÜRBINI Teknolojik Alan: Bu bulus, yenilenebilir enerji sektöründe su akintisinin olusturdugu kuvvetten enerji elde edilmesinde kullanilabilen mobil sualti türbini ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu: Günümüzde petrol ve diger yenilenemeyen enerji kaynaklarinin maliyetlerinin giderek artmasi ve bu tip kaynaklarin çevre üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle, dünya üzerinde birçok insan konvansiyonel güç üretim yöntemleri yerine günes enerjisi, rüzgar enerjisi, su türbinleri gibi yenilenebilir enerji kaynaklarina yönelmis ve bunun bir sonucu olarak günümüzde bu tip enerji kaynaklarinin kullaniini artmistir.

Su alti türbinleri temel olarak rüzgar tribünleri ile ayni ilke ile çalismaktadir. Dönme eksenleri degisse de birçogu, gelen akintinin kuvvetini mekanik kisma ileten pervane, dönme aksi, rotor, stator vs. ile olusur. Önceki sistemler yerkabuguna ya da su üstü platforma bagli ve su içinde sabitlenmis olarak çalisir. Bu türbinler su içinde genel olarak konum degistiremez ya da sinirli olarak konum degistirirler. Bu türbinlerden yer kabuguna sabitlenenler, insa ve montaj zorunluluklari sebebiyle yüksek maliyetli bir uygulamaya sahiplerdir. Ayni zamanda yüksek de bir bakim maliyetine sahiptirler.

Akintinin konum ve akis trasesi ve derinlik degismeleri de yine bu türbinlerin akintidan yararlanmasini kisitlamaktadir. Ayrica sualtinda sabitlendikleri için yüksek bakim ve uygulama maliyetleri de mevcuttur. Önceki tekniklerin hiçbirinde türbin suyun içinde mobilize olmamakta, mutlaka sabitlenmesi için immobil destek elemanlarina ihtiyaç duymaktadir. Bu türbinler su altinda sabittir ve sabit bir derinlikte konumlanmistir.

Ayrica sabitlenme elemani bulunduran türbinler akintilardan en fazla faydalanmayi saglayan cografi yapilar olan kanal ve bogazlardan gemi ve diger su tasitlarinin geçisine sabitlenme elemanlari yüzünden engel olabilmektedir. Bundan dolayi bu sistemler kanal ve bogazlarda kullanilinasi uygun olmamaktadir.

USZOlOOOlSZSAl numarali patent basvurusunda “Sualti jeneratörü” anlatilmaktadir.

Mevcut bulus, elektrik üretmek için bir su alti jeneratörü ile ilgilidir: bir muhafaza;mahfaza içinde yapilandirilmis bir türbin pervane düzenegi; söz konusu platformun mahfazayi tutmak için bir mekanizma sagladigi bir platform; söz konusu kapak elemaninin türbin pervane tertibatini korudugu bir kapak elemani ve su alti jeneratöründen elektrik enerjisini bir kullaniciya iletmek için bir güç kablosu. Mahfaza, alt kisimda bir yarik içerebilir; bu yarik, tortularin, kum parçaciklarinin ve benzer malzemelerin çikarilmasina izin verir. Türbin pervane tertibati, çok sayida biçak içerir. Örnek niteligindeki bir düzenlemede, çok sayida biçak bir yönde dönebilir ve yine baska bir örnek düzenlemede, biçaklar iki yönde dönebilir.

GB2447514A numarali patent basvurusunda “Sualti türbini gövdesi ve montaj yapisi” anlatilmaktadir. Bir sualti türbini ve jeneratör ünitesi, bir akis kanalini tanimlayan birinci ve ikinci muhafaza parçalarini ve birinci ve ikinci muhafaza parçalarini birbirine baglamak için baglanti araçlarini içerir. Baglanti araçlari çok sayida çubuk içerir.

Jeneratör, üç bacagi olan bir tabana sahiptir. Bacaklar, akis kanalinin yanlarinin uzunlamasina ve / veya enine disina yerlestirilir. Bacaklar bacaklarin deniz veya nehir yatagina kazmasini önlemek için bir etek veya flans ile donatilabilir.

CA2460479C numarali patent basvurusunda “ Sualti kanalli türbin” anlatilmaktadir. Su veya hava akisindan elektrik enerjisi üretmek için bir türbin için, çok sayida hidro-kanat biçagi, kilavuz kanat, silindirik bir mahfaza ve bir jeneratör araci içeren en az bir rotor diski içeren bir cihaz açiklanmaktadir. Bir miknatis yarisi rotor janti ve mahfazada sabit stator bobinleri içeren bir jant jeneratörü kullanilir. Aparat, döküntü ve deniz yasaminin girisini durdurmak için bir elek ve Betz etkisini azaltmak için bir etek arttirici cihaz ile donatilmistir. Aparat tercihen deniz alti konuslandirmasi içindir ve gelgit akimlariyla tahrik edilir, ancak nehir akimi veya dalga tahrikli hava veya rüzgar ile çalistirilabilir. Aparat, en az bir teleskopik direge yerlestirilebilir, deniz yatagina baglanabilir ve gövdede yüzdürme betonla yüzdürülebilir veya bir barajin içine, bir mavna veya gelgit güç dizisine yerlestirilebilir.

Yukarida anlatilan patent basvurularinda sualti türbinlerinden bahsedilmektedir. Söz konusu sistemler yerkabuguna ya da su üstü platforma bagli ve su içinde sabitlenmis olarak çalismaktadir. Bu türbinler su içinde genel olarak konum degistiremez ya da sinirli olarak konum degistirirler. Bu türbinlerden yer kabuguna sabitlenenler, insa ve montaj zorunluluklari sebebiyle yüksek maliyetli bir uygulamaya sahip olmaktadirlar.

Sonuç olarak yukarida bahsedilen dezavantajlarin üstesinden gelebilen akintinin yönüne göre saga, sola, asagi ve yukari hareket ederek kendini konumlayabilen, yüksek veriine sahip, bakimi ve kurulumu pratik, disaridan kontrolle su yüzüne alinarak su disindan bakimi yapilabilen, sistem agirligini sürekli dengede tutabilen, düsük akinti hizlarinda dahi verimli çalisabilen, uzun kullanim ömrüne sahip, dayanimli ve maliyetleri düsük yeni bir teknolojiye ihtiyaç duyulmaktadir.

Bulusun Tanimi: Bu bulus, yukarida bahsedilen dezavantajlarin üstesinden gelebilen mobil sualti türbini olup, özelligi; akintinin yönüne göre saga, sola, asagi ve yukari hareket ederek kendini konumlayabilen, yüksek verime sahip, bakiini ve kurulumu pratik, disaridan kontrolle su yüzüne alinarak su disindan bakimi yapilabilen, sistem agirligini sürekli dengede tutabilen, düsük akinti hizlarinda dahi verimli çalisabilen, uzun kullanim ömrüne sahip, dayanimli ve maliyetleri düsük yeni bir teknoloji olmaktadir.

Bulus konusu ürün sahip oldugu yazilim ve otomasyon sistemi ile su altindaki akinti yogunluguna göre kendini konumlandirabilmektedir. Bu konumlandirma kanatlar, kanatçiklar ve flaplar ile olmaktadir. Bulus konusu ürünün konumu disaridan manuel olarak da degistirilebilmektedir. Bulus konusu ürün su içinde akintidan istifade edecek bir dengeyi saglamak, sabitleme için gerekli parçalardan muafiyet saglamak, böylelikle de bakim, kurulum ve verimlikte avantajlar elde etmektir.

Bulus konusu ürün sahip oldugu gövde tasarimi bemoilli denklemine uygun sekilde yapilmistir. Bu tasarim ile düsük akinti hizlarinda dahi veriinli çalismaktadir. Gövde tasarimi su giris noktasindan, su çikis noktasina dogru daralacak sekilde yapilmistir. Bu sayede suyun akis hizi arttirilarak türbin pervanelerinin verimli bir sekilde döndürülmeleri saglanmistir.

Su altindaki akintinin olusturdugu yatay eksenli kuvvet onu dengeleyen bir zincir geriliminin yatay bileseni ile dikey eksende ki yukari yönlü sivinin kaldirma kuvveti ile asagi yönlü zincir geriliminin dikey bilesenini ve türbin agirliginin kuvvet bilesenleri sifir olacak sekilde kanatlar ve tlapler vasitasiyla otomasyonlarla ayarlanir. Akinti yön ve siddet degisimleri, sivi türbülanslari, su yogunluk degisimleri, türbin derinliginin degismesi için verilen komutlar ve diger dissal faktörler için gerekli dengelemeyi türbinin sahip oldugu; bilgisayar sistemleri ile anlik yönetilebilen otomasyonlar vasitasi ile kontrol edilen denge manevra elemanlari ile gerçeklestirilmektedir.

Bulus konusu ürün sahip oldugu yapi ve tasarim ile bakimi ve kurulumu pratik olmaktadir. Bulus konusu ürün uzun kullanim ömründe olmaktadir. Bulus konusu ürün sahip oldugu tasarim ile dayanimli bir yapida olmaktadir. Bulus konusu ürün kurulum ve bakim maliyetleri açisindan da avantajli olmaktadir.

Bulusu olusturan parçalarin birbirine kolay bir sekilde sabitlenmesi sayesinde kolay kurulmakta, montaj süresinin kisa olmasi sayesinde maliyetlerde düsük olmaktadir.

Ayrica bulus, saglam bir yapiya sahiptir.

Sekillerin Açiklanmasi: Bulus, ilisikteki sekillere atifta bulunularak anlatilacaktir, böylece bulusun özellikleri daha açikça anlasilacak ve takdir edilecektir, fakat bunun amaci bulusu bu belli düzenlemeler ile sinirlamak degildir. Tam tersine, bulusun ilisikteki istemler tarafindan tanimlandigi alani içine dahil edilebilecek bütün alternatifleri, degisiklikleri ve denkliklerinin kapsanmasi amaçlanmistir. Gösterilen ayrintilar, sadece mevcut bulusun tercih edilen düzenlemelerinin anlatimi amaciyla gösterildigi ve hem yöntemlerin sekillendirilmesinin, hem de bulusun kurallari ve kavramsal özelliklerinin en kullanisli ve kolay anlasilir taniinini saglamak amaciyla sunulduklari anlasilmalidir. Bu çizimlerde; Sekil 1 Sistemin perspektif görünümüdür.

Sekil 2 Sistemin önden görünümüdür.

Sekil 3 Sistemin yandan görünümüdür.

Sekil 4 Sistemin demonte görünümüdür.

Sekil 5 Sistemin kesit görünümüdür.

Sekil 6 Sistemin üstten görünümüdür.

Sekil 7 Sistemin yandan görünüinüdür.

Bu bulusun anlasilmasina yardimci olacak sekiller ekli resimde belirtildigi gibi numaralandirilmis olup isimleri ile beraber asagida verilmistir.

Referanslarin Açiklanmasi: l. Gövde 1.1. Kanat 1.2. Kuyruk 1.3. Zincir sabitleme kismi Kanatçik Su tanki Yataklama aparati Türbin Motor kisim OOPPOHQV?WN Bulusun Açiklanmasi: Bulus; giristen (G) çikisa (C) dogru daralarak suyun akisini hizlandiracak sekilde tasarlanmis bir gövde (l), gövdenin (1) su içerisinde zemine paralel bir sekilde konuinlandirilmasini saglayacak sekilde gövde (l) üzerine sabitlenmis kanat (1.1) ve kuyruk (1.2), gövdenin (1) agirlik merkezine denk gelecek sekilde sabitlenmis zincir sabitleme kismi (1.3), iliskilendirilme ekseni ile belirli açilar yapabilecek sekilde kanada (1.1) ve kuyruga (1.2) iliskilendirilmis kanatçiklar (2), giristen (G) giren suyun çikisini saglayabilecek sekilde gövdenin (1) dar kismina sabitlenmis motor kisim (9), yosun, korozyon vb. etkilerden dolayi sistemin agirligini dengelemek için iç kismina su alacak veya disari su atabilecek sekilde motor kismin (9) sag ve sol tarafina sabitlenmis su tanki (3), sistemi tutabilecek sekilde zincir sabitleme kismina (1.3) sabitlenmis zincir (7), sistemi bulundugu noktada sabit tutabilecek sekilde zemine konumlandirilmis çapa (8) ve kanatçiklari (2) ve su tankim (3) kontrol edebilecek sekilde gelistirilmis bir yazilimdan meydana gelmektedir.

Bulus konusu ürün, su geçisini engellemeyecek sekilde gövde (l) iç kismina sabitlenmis yataklama aparatina (4) sahip olmaktadir. Bulus konusu üründe giris (G) kismindan giren bir akis hizina sahip suyun temas etmesiyle kendi eksenini etrafindan dairesel hareket yapabilecek sekilde yataklama aparatina (4) bir rulman yardimiyla yataklanmis türbine (5) buluninaktadir.

Bulus konusu ürün, türbinin (5) kendi ekseni etrafinda dönmesiyle elektrik enerjisi üretebilecek sekilde kendi ekseni etrafinda dönebilen türbine (5) iliskilendirilmis rotoru (6) içermektedir. Bulus konusu ürün, suyun akis yönü tespit edip, kanatçiklari (2) hareket ettirerek gövdenin (1) su akis yönüne göre konumlandirilmasini saglayan yazilimi içeren otomasyona sahip olmaktadir.

Bulus konusu üründe gövdenin (l) yosun, korozyon vb. etkenlerden dolayi agirlasmasini engelleyecek sekilde su tankindan (3) su bosaltilmasini saglayan yazilimi içeren otomasyon bulunmaktadir. Bulus konusu ürün, gövde (l) agirliginin azalmasi durumunda gövde (1) agirligini belirlenen dengede tutmak için su tanki (3) içerisine su alinmasini saglayan yazilimi içeren otomasyona sahip olinaktadir. Bulus konusu üründe su altinda yüksek frekanslar ile kablosuz veya kablolu haberlesmeyi saglayan yazilim bulunmaktadir.

Bulus konusu ürün, su altindaki akintinin olusturdugu yatay eksenli kuvvet onu dengeleyen bir zincir geriliminin yatay bileseni ile dikey eksende ki yukari yönlü sivinin kaldirma kuvveti ile asagi yönlü zincir geriliminin dikey bilesenini ve türbin agirliginin kuvvet bilesenlerinin sürekli sifir olmasini saglayan kanat (l.l), kuyruk (1.2) ve kanatçiklara (2) sahip olmaktadir.

Bulusun Detayli Açiklanmasi: Bulus temel olarak; gövde (l), kanatçik (2), su tanki (3), yataklama aparati (4), türbin (5), rotor (6), zincir (7), çapa (8), motor kisiin (9) ve yaziliindan olusmaktadir.

Bulus konusu üründe gövde (l), kanatçik (2), su tanki (3) ve motor kismi (9) bulunmaktadir. Gövde (1); kanat (1.1), kuyruk (1.2) ve zincir sabitleme kismi (1.3) içermektedir. Gövde (l) üzerinde bulunan kanat (1.1) ve kuyruk (1.2) gövdenin (1) su içerisinde zemine paralel bir sekilde konumlandirilmasini saglamaktadir. Zincir sabitleme kismi (1.3) gövdenin (1) agirlik merkezinde bulunmaktadir. Kanat (1.1) ve kuyruga (1.2), kanatçiklar (2) iliskilendirilmistir. Kanatçiklar (2), iliskilendirilme eksenine belirli bir derece açi yaparak hareket etmektedir. Kanatçiklarm (2) yaptigi hareketler ile gövdenin (l) yönü degistirilebilmektedir. Gövde (l), giris (G) kismindan çikis (C) kismina dogru daralacak sekilde tasarlanmistir. Bu tasarim ile giristen (G) giren suyun akis hizi çikisa (C) dogru artmaktadir. Gövdenin (l) daralan kismina motor kisim (9) sabitlenmistir. Motor kismin (9) sag ve sol kismina su tanki (3) konumlandirilmistir. Su tanki (3), sistemin agirlik dengesinin korunmasini saglamaktadir. Korozyon, yosun vb. durumlarla ile sistem agirliginin artmasi durumunda su tanki (3) içerisinde bulunan su disari atilmaktadir. Sistemin agirliginin azalmasi durumunda su tanki (3) içerisine su alinmaktadir.

Bulus konusu üründe yataklama aparati (4), türbin (5), rotor (6), zincir (7) ve çapa (8) bulunmaktadir. Yataklama aparati (4) su geçisini engellemeyecek sekilde gövde (l) içerisne sabitlenmistir. Türbin (5) bir rulman yardimiyla yataklama aparatina (4) yataklanmistir. Rotor (6), türbine (5) iliskilendirilmistir. Türbin (5) pervanelerine bir akis hizina sahip suyun temas etmesi ile türbin (5) kendi ekseni etrafinda dönmektedir.

Türbinin (5) kendi ekseni etrafinda dönmesi ile rotor (6) da kendi ekseni etrafinda dönerek elektrik enerjisi üretilmesini saglamaktadir. Çapa (8) sahip oldugu agirlik ile su zeminine konumlandirilmaktadir. Zincir (7) de zincir sabitleme kismi (1.3) ve çapaya (8) sabitlenmistir. Böylece gövde (l) agirlik merkezinden bir kuvvet ile suyun kaldirma kuvvetine karsi su içerisinde kalabilmektedir.

Bulus konusu üründe yazilim bulunmaktadir. Yazilim sistemin otomatik olarak kontrol edilmesini saglamaktadir. Yazilim ile suyun akis yönü tespit edilmektedir. Tespit edilen su akis yönüne göre kanatçiklar (2) hareket ettirilerek gövde (l) konumlandirilmaktadir.

Ayrica yazilim sistemin agirligini sürekli olarak kontrol etmektedir. Sistemin agirliginda degisim olmasi durumunda agirligi dengelemek için su tankina (3) su alinmasini veya su tankindan su atilmasini saglamaktadir.

Claims (9)

ISTEMLER
1. l- Bulus, mobil sualti türbini ile ilgili olup, özelligi; - giristen (G) çikisa (C) dogru daralarak suyun akisini hizlandiracak sekilde tasarlanmis bir gövde (l), - gövdenin (1) su içerisinde zemine paralel bir sekilde konumlandirilmasini saglayacak sekilde gövde (l) üzerine sabitlenmis kanat (1.1) ve kuyruk (1.2), - gövdenin (l) agirlik merkezine denk gelecek sekilde sabitlenmis zincir sabitleme kismi (1.3), - iliskilendirilme ekseni ile belirli açilar yapabilecek sekilde kanada (1.1) ve kuyruga (1.2) iliskilendirilmis kanatçiklar (2), - giristen (G) giren suyun çikisini saglayabilecek sekilde gövdenin (1) dar kismina sabitlenmis motor kisim (9), - yosun, korozyon vb. etkilerden dolayi sistemin agirligini dengelemek için iç kismina su alacak veya disari su atabilecek sekilde motor kismin (9) sag ve sol tarafina sabitlenmis su tanki (3), - sistemi tutabilecek sekilde zincir sabitleme kismina (1.3) sabitlenmis zincir - sistemi bulundugu noktada sabit tutabilecek sekilde zemine konumlandirilmis çapa (8) ve - kanatçiklari (2) ve su tankini (3) kontrol edebilecek sekilde gelistirilmis bir
2. 2- Istem 1°de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; su geçisini engellemeyecek sekilde gövde (l) iç kismina sabitlenmis yataklama aparatina (4) sahip olmasi ile karakterize edilinesidir.
3. 3- Istem l”de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; giris (G) kismindan giren bir akis hizina sahip suyun temas etmesiyle kendi eksenini etrafindan dairesel hareket yapabilecek sekilde yataklama aparatina (4) bir rulman yardimiyla yataklanmis türbine (5) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
4. 4- Istem 1”de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; türbinin (5) kendi ekseni etrafinda dönmesiyle elektrik enerjisi üretebileeek sekilde kendi ekseni etrafinda dönebilen türbine (5) iliskilendirilmis rotora (6) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
5. 5- Istem l°de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; suyun akis yönü tespit edip, kanatçiklari (2) hareket ettirerek gövdenin (1) su akis yönüne göre konumlandirilmasini saglayan yazilima sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
6. 6- Istem 1°de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; gövdenin (1) yosun, korozyon vb. etkenlerden dolayi agirlasmasini engelleyecek sekilde su tankindan (3) su bosaltilmasini saglayan yazilimi içeren otomasyona sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
7. 7- Istem l”de bahsedilen inobil sualti türbini olup, özelligi; gövde (l) agirliginin azalmasi durumunda gövde (l) agirligini belirlenen dengede tutinak için su tanki (3) içerisine su alinmasini saglayan yazilimi içeren otomasyona sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
8. 8- Istem l“de bahsedilen mobil sualti türbini olup, özelligi; su altinda yüksek frekanslar ile kablosuz veya kablolu haberlesmeyi saglayan yazilima sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.
9. 9- Istem 1”de bahsedilen mobil sualti türbini olup; özelligi; su altindaki akintinin olusturdugu yatay eksenli kuvvet onu dengeleyen bir zincir geriliminin yatay bileseni ile dikey eksende ki yukari yönlü sivinin kaldirma kuvveti ile asagi yönlü zincir geriliminin dikey bilesenini ve türbin agirliginin kuvvet bilesenlerinin sürekli sifir olmasini saglayan kanat (1.1), kuyruk (1.2) ve kanatçiklara (2) sahip olmasi ile karakterize edilmesidir.