TARIFNAME ENERJI VERIMLILIGI IÇIN BIR YÖNTEM ve söz KONUSU YÖNTEME GÖRE ÇALISAN BIR DONANIM Teknik Alan Bulus, denizcilik sektöründe kullanilan enerji saglayicilarda, rüzgar türbini, tasinabilir portatif jeneratörlerde kisacasi orta ve / veya yüksek hizli içten yanmali dizel makinelerin hepsinde kullanilmak üzere enerji bakimindan daha verimli, çevreci ve ekstra enerji tasarrufu saglamak için gelistirilmis bir yöntem ve söz konusu yönteme göre çalisan bir donanim ile ilgilidir. Önceki Teknik Uluslararasi denizcilik sektöründe, gelecek hedefleri dogrultusunda çevreci çözüm önerileri ve enerjinin verimli kullanilmasi üzerine yogun çalismalar sürdürülmektedir. Bu çalismalar dogrultusunda alternatif enerji kaynaklari ve enerjinin daha etkin kullanilmasina olanak saglayan tahrik sistemleri ön plana çikmaktadir. Teknigin bilinen durumunda kullanilan dizel makineler düsük parça yüklenmelerinde verimsiz hale gelmekte ve dizel makinelerin verimsiz kullanilmasindan dolayi yakit tüketimi yüksek olmaktadir. Bununla birlikte dizel makinanin bakim masraflarinda da artis gözlenmekte ve tam olarak yakilarnayan yakit sebebi ile sera gazi salinimlari daha fazla olmaktadir. Günümüzde her alanda oldugu gibi denizcilik sektöründe de enerji kullaniminda verimlilik, fosil yakit kullaniminin çevresel etkileri, deniz araçlarinin insa ve sonrasinda isletme maliyetleri konulari büyük önem arz etmektedir. Ayni zamanda günümüz teknolojisinin bakim, onarim ihtiyacinin fazla olmasindan dolayi mali alanda da ciddi zorluklar yasanmaktadir. Diger taraftan, hava kirliligini önlemek global bir sorun oldugundan sera gazi emisyonlarinin ekolojik etkileri ciddi derecede önem arz etmektedir. Son yillarda küresel isinma ve emisyonlarla ilgili dünya çapindaki endiseler çevre dostu enerji ihtiyaci talebini oldukça arttirrnistir. Deniz araçlarinda da ayni karada oldugu gibi Hybrid (dizel elektrik + dizel mekanik) sistemlerin enerji verimliligi, düsük yakit tüketimi ve dolayisi ile düsük emisyon getirileri kabul görmüs ve uygulanmistir. Ancak kara tasitlarinda oldugu gibi enerjinin saklanmasi, yakitin en verimli sekilde tüketilmesi hatta bazi durumlarda sifir emisyon yani sadece elektrik ile islevini sürdüren deniz araçlarina olan ilginin artmasina sebep olmustur. Iste bu noktada AC bara yerini DC bara almis ve söz konusu bu geçis su sekilde olmustur: Bilindigi üzere deniz araçlarindaki dizel makineler % 85 mcr yük altinda verimlik gösterip daha düsük parçali yüklenmelerde ( % 25, % 50 ve % 75 yüklenmelerde) Oldukça verimsiz hale gelmekte ve yakit sarfiyati asiri derecede artmaktadir. Eger deniz aracinin operasyon profili degisken ise yani j eneratörlerden çekilen güç degisken ve operasyonun büyük bir bölümünde %85 mcr dan düsük güçlerde çalisiyor ise dizel jeneratörü degisken hizlarda kullanmak büyük bir avantajdir. Bununla beraber makinenin yipranmasindan kaynakli bakim onarim maliyetleri artmakta, makinenin yipranmasi ile ayni zamanda CO emisyonu artmakta ve böylece sera gazi saliniminda önemli artis olmaktadir. Günümüzde elektrik ile tahrik yapilan gemilerde uygulanan çesitli konsept tasarimlar sunlardir: a. Sabit frekans ve gerilim AC sistemi (günümüzdeki tipik dizel-elektrik güç hatti) b. Sabit frekans ve gerilim AC sistemi, LLC insaat (düsük kayip kavrami) c. Degisken frekansli AC sistemi. (1. Tam Güç AC konsepti e. DC Sistemi konsepti Öte yandan teknigin bilinen durumunda AC"den DClye geçisler 1-2 sene öncesine kadar tiristör dogrultucu (Thyristor rectifier) ile yapilmaktaydi. Oysa su an maliyeti düsürmek amaçli pasif 6 darbeli diyot dogrultucular (6 pulse diode rectifier) kullanilmaktadir. Tiristör ve diyot dogrultucularin voltaji yükseltme becerisi olmadigindan kullandiklari alternatörler, degisken frekansli ancak çikis gerilimi sabit olan özel tasarim gerektiren büyük alternatörlerdir. Söz konusu alternatörler de AC gerilimini sabit tutarak, dogrultulmus DC bara gerilimini sabit tutmaya çalismaktadirlar. Ancak bu yöntem ile toplam güç faktörü 0.86°lar da kalmakta 2.5MW lik bir tek alternatörde 4-5 ton gereksiz agirlik ve maliyet yaratmaktadirlar. Ayrica teknigin bilinen durumunda kullanilan alternatörlerde LCL filtresi ve AC/DC çevirici bulunmaktadir. Söz konusu alternatörlerde minimum çalisma araligi 30-50 Hz veya 40-60 Hz arasidir. Bu frekans degerlerinin disina çikmak mümkün degildir. Dolayisiyla söz konusu alternatörler, düsük frekans araliginda örnegin 1 Hzllik frekans degerinde çalisan rüzgar türbinlerinde de kullanilamamaktadir. hizdan bagimsiz AC jeneratör ile DC bara yaratilmasi ve bu baradan bir çevirici (inverter) ile motor sürülmesinden bahsedilmistir. Söz konusu patentte, jeneratör elektrik üretmektedir. Bahsi geçen patentte üreteç kisminda dogrultucu (rectifier), tüketici kisminda ise inverter kullanilmis olup, iki tarafta da çevirici kullanimi yoktur. Bahsedilen patentte jeneratör hizlari hiz/3, hiz/2 ve maksimum hiz olarak ifade edilmekte olup, önceden belirlenmis 3 noktada çalisabilmektedir. Söz konusu patentte yaratilan makine gücü-hiz grafiginde jeneratör hizini sabit bir degere bagli kalmaksizin rölanti devri ile maksimum devri arasinda sürekli degistirebilen (sonsuz RPM) bir kontrol mekanizmasi bulunmamaktadir. Bahsi geçen patentte gerekli güce göre adaptive hiz referansi üretildiginden babsedilmemektedir. Bu sebepten söz konusu patente konu ürün, yakit tasarrufu saglamamakta ve yaslanma maliyeti açisindan verimsizdir. Dolayisiyla teknigin bilinen durumunda yer alan yukarida sözü geçen dezavantajlari minimize eden veya gideren bir yöntem ve söz konusu yönteme göre çalisan bir sistemin gelistirilmesi gerekmektedir. Bulusun Kisa Açiklamasi: Bulusun amaci, orta ve/veya yüksek hizli içten yanmali dizel enerji saglayicilarin hepsinde kullanilmak üzere daha verimli, çevreci ve ekstra enerji tasarrufu saglamak için gelistirilmis bir yöntem ve söz konusu yönteme göre çalisan bir donanim gerçeklestirmektir. Söz konusu donanimda, degisken hizli en az iki enerji saglayici ve ortak DC bara kullanilarak bir enerji saglama yöntemi saglanmis olup, söz konusu yöntemde birbirinden farkli çesitli operasyonel faaliyetlerde kullanilacak dizel enerji saglayicidan faaliyet türü farkliliklarina (manevra, durma, kalkma..vs) göre çekilen gücün degiskenlik göstermesinden kaynaklanan olumsuzluklar ortadan kaldirilmaktadir. Dinamik konumlandirma gibi durumlarda ayni anda 4 enerji saglayici devrede olabilmektedir. Ayrica hepsi de sadece yedekleme prensibi yüzünden Mi oraninda yani 25% oraninda yüklenmektedir. Bu durumda 4 enerji saglayicinin da hizlari bu enerjiyi saglayabilecek ve en optimum seviyede yakit tüketecek seviyeye getirilmektedir. Ortak DC baradan kasit; enerji saglayicilarin çeviricileri (inverter), batarya var ise DC-DC dönüstürücü (convertor), grid yaratiliyorsa grid dönüstürücü ve gemi pervanesi yani elektrik ile tahrikli bir gemi ise hem ana itici hem yanal iticilerin motorlarinin sürücülerinin (inverterleri) kullandigi bara anlasilmalidir. Bulus konusu amaci gerçeklestirmek için gemi donaniminda, donanimi AC bara,dan DC bara'ya tasimakla enerji depolama ve yenilebilir enerji kaynaklarinin gemi sebekesine kolay entegrasyonu saglanmaktadir. Bunu yapmadan önce sebeke, frekanstan bagimsiz hale getirilerek dizel makinenin degisken hizda kullaniminin önünü açilmistir. Böylece % 20-30 oraninda yakit tasarrufu, emisyonlarda azalma, bakim onarim maliyetlerinde % 30llara varan düsme saglanmistir. Dolayisiyla bulus ile, düsük maliyetli, yakit tasarrufu saglayan, düsük gaz salinimi, iyi yanma ve bakim masraflarinda düsme saglanmaktadir. Bulusta, degisken hiz kontrollü dizel enerji saglayicilari kontrol eden kontrol birimlerinin birlestirilmesi ile enerji saglayicilara enerji veren ortak DC bara olusturulmakta ve böylece denizcilik ve gemi sektörüne yönelik dizel tahrik sistemi gelistirilmektedir ve asagidaki avantajlar elde edilmistir: - Enerji verimliliginin saglanmasi - Yakit tüketiminde azalma - Düsük yük kosullarinda iyi yanma dolayisiyla düsük emisyon elde edilme - Frekanstan bagimsiz sebeke kurulumunun saglanmasi - IGBT çevirici kullanimi ile rejeneratif enerji kullanimi ve tork kontrolü ile elektrik makinasindan elde edilen gücün toplam güç faktörünün (tpt) 0.8"ten 0.99 seviyesine çikartilmasi - Iyi güç yönetiminin saglanmasi - ~ 5 dB°lik düsük ses kirliligi elde edilmesi - Ortak DC bara kullanimi ile dizel elektrik gemilerde dogrultucu (AC/DC) sayisinda azalma - Ortak DC bara kullanimi ile enerji depolama ve sifir emisyon ile operasyon sistemine batarya entegrasyonun mümkün hale gelmesi - %30`a kadar bakim masraflarinda düsüslerin elde edilmesi saglanmaktadir. Enerji verimliligi ve/veya düsük yakit tüketimi ve/veya düsük emisyon ve/veya bakim masraflarinda azalmayi saglamak üzere donanim; en az bir tahrik saglayici, frenlemeye uygun senkron veya asenkron veya permanent magnet olan en az bir dönen elektrik makinasi, dönen elektrik makinasina ters yönde tork uygulayip elektrik makinasini frenlemeye çalisarak elde ettigi kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüstüren en az bir inverter, tahrik saglayici ve elektrik makinasi ölçümlerinin izlenmesini saglayan ve sisteme tork / hiz egrilerinin, sistem alarmlarinin ve diger parametrelerin (safety margine, rezerve güç miktari, makine rampa hizi süresi, sanal zamanlayicilar) girilmesini saglayan en az bir insan-makine arayüzü içeren en az bir kontrol birimi içeren es zamanli senkronize edilebilen en az iki enerji saglayici, ölçümledigi yüke bagli olarak dizel enerji saglayicilar arasinda start veya stop sinyali üreten en az bir kontrol birimi içeren en az bir güç yönetim sistemi, en az bir enerji dagitim elemani, pervane ve/veya fan motoru ve/veya pompa motoru gibi herhangi bir motoru sürmek için en az bir dogrultucu içeren en az bir çevirici (inverter) ve en az bir grid dönüstürücü içeren en az bir yük veya en az bir enerji depolama birimi içeren ve söz konusu yük ve enerji saglayicilari kontrol eden ve birbirleri arasindaki haberlesmeyi saglayarak enerji saglayicilari senkronize ve degisken hizlarla ve ayrica kapasitörleri bozmadan grid dönüstürücü içerisindeki köprü dogrultucu (full bridge diode rectifier) üzerinden düsük dv/ dt oranini enerji dagitim elemanindaki toplam kapasitör degerine göre ayarlayip enerji saglayicinin uyartimini kontrol ederek herhangi bir ön sarj devresi ve/veya herhangi bir harici (external) enerji kaynagi kullanmadan dönüstürücü içindeki ters diyotlarin yardimiyla daha önce üretilen elektrik enerjisi ile enerji dagitim elemanindaki voltaj degerini sifirdan yavas yavas artirarak önceden belirlenmis bir DC sabit gerilim degerinde enerjilendirmeyi saglayan ve yük arttikça söz konusu enerji saglayicilar arasindaki yük paylasimini en optimum zamanda yapan ve yükün artmasina/azalmasina bagli olarak enerji saglayicilardan en az birini devreye alan/devreden çikaran ve gerekli gücü saglayabilecegi sekilde herhangi birindeki optimal hizi, hiz/tork egrisini kullanarak belirleyip hiz referansi olarak enerji saglayiciya ileten ve dolayisiyla ilgili enerji saglayicinin hiz kontrolünü yaparak degisken hiza sahip olmasini aralarindaki haberlesme ile saglayan kontrol birimleri içermektedir. Bulusta dizel enerji saglayiciya bagli olan senkron (firçasiz uyartimli yada firçali uyartimli) veya asenkron veya permanent magnet gibi elektrik makinalari kullanilabilmektedir. Bulusta kullanilan donanimda, dönmekte olan elektrik makinasina ters yönde tork uygulanarak frenlenlediginde kinetik enerjiden elektrik enerjisi üretilmektir. Elekrik makinasinin frenlenmesi ile açiga çikan rejeneratif enerji, ortak DC baraya aktarmaktadir. Bulusta, elektrik makinasinin frenlenmesi sebebiyle açiga çikan enerjinin olmasi ve söz konusu enerjinin DC barada kullanilmasi ile ekstra elektrik üretilmesine gerek bulunmamaktadir. Bir baska ifadeyle, bu makinelerin frenlenmesi ile ortaya çikan enerjiyi dogru akima çeviren çevirici kullanilmakta, ancak dogrultucu kullanilmamaktadir. Enerji verimliligi ve/veya düsük yakit tüketimi ve/veya düsük emisyon ve/veya bakim masraflarinda azalmayi saglamak üzere donanim; en az bir tahrik saglayici, inverter uygulamasina uygun senkron veya asenkron veya perrnanent magnet olan en az bir dönen elektrik makinasi , dönen elektrik makinasina ters yönde tork uygulayip olusan frenleme sonucunda açiga çikan enerjinin (rejeneratif enerji) kulanilmasini saglayan en az bir çevirici, tahrik saglayici ve elektrik makinasi ölçümlerinin izlenmesini saglayan ve sisteme tork / hiz egrilerinin, sistem alarmlarinin ve diger parametrelerin (safety margine, rezerve güç miktari, makine rampa hizi süresi, sanal zamanlayicilar) girilmesini saglayan en az bir insan-makine arayüzü içeren en az bir kontrol birimi içeren es zamanli senkronize edilebilen en az iki enerji saglayici, ölçümledigi yüke bagli olarak dizel enerji saglayicilar arasinda start veya stop sinyali üreten en az bir kontrol birimi içeren en az bir güç yönetim sistemi, en az bir enerji dagitim elemani, pervane ve/veya fan motoru ve/veya pompa motoru gibi herhangibir motoru degisken hizda sürmek için en az bir dogrultucu içeren en az bir çevirici (inverter) ve en az bir grid dönüstürücü içeren en az bir yük ve/veya en az bir enerji depolama birimi içeren ve söz konusu yük ve enerji saglayicilari kontrol eden ve birbirleri arasindaki haberlesmeyi saglayarak enerji saglayicilari senkronize ve degisken hizlarla ve ayrica kapasitörleri bozmadan çevirici içerisindeki köprü dogrultucu (full bridge diode rectifier) üzerinden düsük dv/dt oranini enerji dagitim elemanindaki toplam kapasitör degerine göre ayarlayip enerji saglayicinin uyartimini kontrol ederek herhangi bir Ön sarj devresi ve/veya herhangi bir harici (external) enerji kaynagi kullanmadan dönüstürücü içindeki ters diyotlarin yardimiyla daha önce üretilen elektrik enerjisi ile enerji dagitim elemanindaki voltaj degerini sifirdan yavas yavas artirarak önceden belirlenmis bir DC sabit gerilim degerinde enerjilendirmeyi saglayan ve yük arttikça söz konusu enerji saglayicilar arasindaki yük paylasimini en optimum sekilde DC voltage droop yöntemi ile yapan ve yükün artmasina/azalmasina bagli olarak enerji saglayicilardan en az birini devreye alan/devreden çikaran ve gerekli gücü saglayabilecegi sekilde herhangi birindeki optimal hizi, hiz/tork egrisini kullanarak belirleyip hiz referansi olarak enerji saglayiciya ileten ve dolayisiyla ilgili enerji saglayicinin hiz kontrolünü yaparak degisken hiza sahip olmasini aralarindaki haberlesme ile saglayan kontrol birimleri içermektedir. Bulusta yaratilan makine gücü-hiz grafiginde jeneratör hizini sabit bir degere bagli kalmaksizin rölanti devri ile maksimum devri arasinda sürekli degistirebilen (sonsuz RPM) bir kontrol mekanizmasi bulunmaktadir. Ayrica bulusta, gerekli güce göre adaptive hiz referansi üretilmektedir. Bu sebepten bulusa konu ürün, yakit tasarrufu saglamakta ve yaslanma maliyeti açisindan oldukça verimlidir. Sekillerin Açiklamasi Sekil 1. Bulus konusu donanimin blok diyagraminin temsili görünümüdür. Sekil 2. Bulus konusu yöntemin akis diyagraminin görünümüdür. Sekil 3. Senkron uyartimli elektrik makinasi kullanilan rüzgar tirbünü uygulamasinin temsili bir görünümüdür. Sekillerdeki Referanslarin Açiklanmasi Bulusun daha iyi anlasilabilmesi için sekillerdeki numaralarin karsiligi asagida verilmistir: . Donanim .1 Enerji saglayici .10 Tahrik saglayici .11 Elektrik makinasi .12 Çevirici .13 Kontrol birimi .130 Insan-Makine arayüzü .2 Güç yönetim sistemi .20 Kontrol birimi .200 Insan-Makine Arayüzü .210 Akim gerilim ölçüm ünitesi .3 Enerji dagitim elemani .4 Yük .40 Çevirici- .41 Grid Dönüstürücü .42 Kontrol birimi .420 Insan-Makine arayüzü .5 Enerji depolama birimi GN. Grid Agi T. Dönüstürücü (Transformer) U. Uyartim ünitesi LCL. LCL filtresi 100. Yöntem Bulusun Detayli Açiklamasi: Enerji verimliligi ve/veya düsük yakit tüketimi ve/veya düsük emisyon ve/veya bakim masraflarinda azalmanin saglanmasi için bulus konusu donanim (10), es zamanli senkronize edilebilen en az iki enerji saglayici (10.1), en az bir güç yönetim sistemi (PMS, Power Management System) (10.2), en az bir enerji dagitim elemani (10.3), en az bir yük (10.4) ve/veya en az bir enerji depolama birimi (10.5) içermektedir. Enerji dagitim elemani (. DC bara, frekanstan bagimsiz yaratilmis bir DC hat yani tüketiciler ile üreticiler arasindaki iletken hattir. Bahsedilen yük (104); pervane ve/veya fan motoru ve/veya pompa motoru gibi herhangi bir motoru sürmek için en az bir çevirici (inverter) (10.40 ) ve en az bir grid dönüstürücü (10.41) ve/veya en az bir kontrol birimi (10.42) içerinektedir. Söz konusu grid dönüstürücü (10.41) bir DC/AC dönüstürücüdür. Bulusun bir uygulamasinda donanimda (10) eger enerji depolama birimi birimine (10.42) gerek kalmamaktadir. Yani yükün (10.4) ana itici motor (pervane) olmasi durumunda insan-makine arayüzü (10.420) olmaktadir. Yanal iticilerde, insan-makine arayüzü (10.420) olmak zorunda degildir. Söz konusu çevirici (10.40), en az bir dogrultucu (sekillerde gösterilmemis ve numaralandirilmamistir) içermektedir. Söz konusu grid dönüstürücü (10.41), bir AC sebeke yaraticidir. Bulusta bahsedilen güç yönetim sistemi (PMS, Power Management System) (102); ölçümledigi yüke (10.4) bagli olarak dizel enerji saglayicilar (10.1) arasinda start veya stop sinyali üreten en az bir kontrol birimi (10.20) diger bir ifade ile islemci içermektedir. Kontrol birimi (1020); en az saglayicinin (10.1) saatte tükettigi gücü (kW /saat) ve/veya çalismasini ve/veya durmasini iletmektedir. Bulusta kullanilan enerji saglayici (10.1); en az bir tahrik saglayici (10.10), en az bir dönen elektrik makinasi (10.11), kinetik enerjiyi dönen elektrik makinasina (10.11) ters yönde tork uygulayip frenlemeye çalisarak elektrik enerjisine dönüstüren en az bir çevirici (inverter) (10.12) ve en az bir kontrol birimi (10.13) içermektedir. Bahsedilen kontrol birimi (10.13), en az bir insan-makine arayüzü (10.130) içermektedir. ölçümlerinin izlenmesini saglamakta ve sisteme tork /hiz egrilerinin, sistem alarmlarinin ve diger parametrelerin (safety margine, rezerve güç miktari, makine rampa hizi süresi, sanal zamanlayicilar) girilmesini saglayan bir arayüzdür. Bulusta enerji saglayicinin (10.1) verimi, tahrik saglayicinin (10.2) verimi, sistemin AC ve DC gerilim araliklari, yük (10.4) simülasyonu için gerekli olan söz konusu parametreler dikkate alinmaktadir. Bahsi geçen verim, yüklenme ile dogru orantili olarak degismektedir. Bahsedilen tahrik saglayici (10.10) bulusun uygulamalarina göre, orta ve/veya yüksek hizli dizel makine olabilmektedir. Öte yandan bahsedilen elektrik makinasi (10.11), frenlemeye uygun bir elektrik makinasidir. Dolayisiyla elektrik makinasi (10.11) bulusun uygulamalarina göre senkron veya asenkron veya perrnanent magnet makina olabilmektedir. Bulusun bir uygulamasina göre kullanilan elektrik inakinasi (10.11), senkron makina ise kontrol edilebilir bir uyartim cihazi ve rotor pozisyonunu belirleyebilmek için konumsal bilgi veren cihaz olan mutlak enkoder (absolute encoder) gerekmektedir. Bahsedilen mutlak enkoder, elektrik makinasinin miline adapte edilen bir konum belirleyicidir. Bulusun bir diger uygulamasinda kullanilan elektrik makinasi (10.11), perinanent magnet (PM) makine ise kontrol için sadece absolute encoder gerekmektedir. Yani permanent magnet kullanildiginda, uyartim cihazina gerek olmamakta ancak rotor pozisyonunu (veya konumunu) bilmek gerekli oldugunda mutlak enkoder kullanilmasi gereklidir. Rotor pozisyonu bilgisi, mutlak enkoder tarafindan belirlenmekte ve belirtilmektedir. Tork uygulayabilmek ve frenleme yapabilmek için inverter7in bahsedilen rotor pozisyonu bilgisine ihtiyaci bulunmaktadir. Bulusun bir diger uygulamasinda da kullanilan elektrik makinasi (10.11), asenkron makina ise kontrol darbeli enkoder (pulse encoder) ile saglanmaktadir. Darbeli enkoder, asenkron elektrik makinasinin (10.1 1) enerjisi kesilip tekrar verildiginde, konum bilgisini vermeye devam etmektedir. Bulusta kullanilan enerji saglayici (10.1), tercihen bir senkron firçasiz uyartimli elektrik makinadir (10.11) , ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Tahrik saglayici (10.10), elektrik makinasini (10.1 1) döndüren yani ona kinetik enerji saglayan bir dizel makinedir. Bulusta, söz konusu bu elektrik makinasina (10.11) dolayisi ile dizel tahrik saglayiciya (10.10) ) negatif tork uygulanip rejeneratif enerji alinmaktadir. Bulusta en az bir kapasitif ortak DC bara ile elektrikli tahrik, batarya dolumu yada diger tüketiciler için enerji saglanmaktadir. Donanimda (10), tork/hiz egrisini kullanarak tahrik saglayiciya (10.10) hiz referansi veren ünitenin bozulmasi durumunda 4 ayri hiz set pointi bulunmaktadir. Birinin çökmesi durumunda digeri devreye girmektedir. Bulusta, perinanent magnet veya senkron veya asenkron elektrik makinasi (10.11) kullaniminda DC bara, herhangi bir ön-sarj devresi olmadan dönüstürücü içindeki ters diyotlarin yardimiyla sarj edilebilmektedir. Permanent magnet, motorlarla dizel makinenin start anindaki hiz ranpasi kontrol edilerek yine dv/dt orani ile kapasitif DC barayi enerjilendirebilmektedir. Bulusta, üreteç (enerji saglayici (10.1) kisminda da tüketici (grid dönüstürücü, AC bara, ana ve yanal iticiler, uygulamadaki tüm AC yada DC yükler...vs) kisminda da çevirici (inverter) kullanilmistir. Kisaca bulus konusu donanimin (10) içerdigi elektrik makinasina (10.1 1) ters tork uygulanarak makina frenlenmekte, kinetik enerji elektrik enerjisine çevrilerek DC enerji üretilmektedir. A-senkron elektrik makinasi (10.11) kullaniminda ise öncelikle DC barayi enerjilendirecek enerji depolama birimi (10.5) ya da UPS gibi harici enerji kaynagi kullanmak gerekinektedir. Enerji saglayicinin içerdigi kontrol birimi (10.13), degisken hizli enerji saglayici (10.1) için bir programlanabilir mantik kontrolörüdür (Programmable Logic Controller, PLC), ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Bulusun tercih edilen uygulamasinda 3 tane kontrol birimi (10.0) kullanilmistir. Söz konusu uygulamada 2 tane enerji saglayici (10.1) ve 1 tane yük kullanilacaksa kontrol birimlerinden (10.0) ikisi söz konusu bu enerji saglayicilari (10.1) digeri ise yükü (10.4) kontrol etmektedir. Bahsedilen uygulamada, 3 kontrol biriminin (10.0) birbirleri arasinda bir senkronizasyonu ve haberlesmesi bulunmaktadir. Bulusta, söz konusu senkronizasyon ve haberlesme ile bir güç yönetim yöntemi (100) olusturulmustur. Güç yönetim yönteini (100) tasarlanirken çesitli parametrelerin girilmesi saglanarak bir takim hesaplamalar ile enerjinin verimli kullanimi saglanmistir. Dolayisiyla bulus konusu donanim (10), bir güç yönetim sistemi PMS (Power Management System) ile çalistirilmaktadir. Bulusta kullanilan elektriksel yük (10.4), tercihen bir geminin elektrik ile tahriklenen en az bir pervanesi ve/veya geminin ihtiyaci olan diger enerji tüketicileridir, ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Bulusta tercihen iki adet enerji saglayici (10.1) kullanilmistir. Böylece enerji paylasmaktadir. Bulusta kullanilan tahrik saglayici (10.10), bir dizel makinadir, ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Enerji depolama birimi (10.5) bir bataryadir, ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Donanimda (10) asenkron enerji saglayicilar (10.1) oldugu zaman grid dönüstürücü (10.41) ile bunlar senkron hale getirilmektedir. Bunun saglanabilmesi için ilk olarak kapasitif ortak DC baranin canli olmasi gerekmektedir. Dolayisiyla yapilan is, ilk önce DC barayi çalistirrnaktir. Enerji saglayicida (10. l) senkron ve/ veya PM elektrik makinasi (10.1 1) kullanilmasi halinde akimi sinirlayan dv/dt (gerilim yükselme hizi) orani kontrol edilerek düsük dv/dt ile ve yükün (10.4) içerdigi ters köprü dogrultucular ile ilk önce ortak DC bara sarj edilmektedir. Böylece ön sarj (pre- charge) devresi kullanilmasina gerek olmamaktadir. Esasen negatif yönde tork uygulanip enerji elde edilmektedir. Yani elektrik makinasina (10.11) dönüs yönünün tersi yönünde tork uygulanarak elektrik makinasi (10.11) frenlenmekte, kinetik enerji elektrik enerjisine çevrilerek DC enerji üretilmektedir. Dolayisiyla, tahrik saglayici (10.10) hiz-tork egrisinin maksimum degerleri asilmamaktadir. Öte yandan yük (10.4) arttirildiginda enerji saglayici (10.1) hizlari da artmakta, tersi durumda da azalmaktadir. Bulusun örnek bir uygulamasinda CAT 3516 dizel makinaya ait, hiza bagli tork egrisi Grafik-Pdr› verilmektedir. Söz konusu grafige göre 1100 rpm"lik hiz degerinde 9880 Nm tork uygulanirsa enerji saglayici (10.1) kirilmaktadir (breakdown). Bunu Önlemek için söz konusu enerji saglayicinin (10.1) gerçek hiz/tork egrisi altinda (Grafik 1, en üstteki siyah egri) yeni bir egri yaratilmakta (Grafikl , en üstteki egrinin altinda kalan gri renkli egri) ve yaratilan tork egrisindeki degerler asilmadan enerji saglayici (10.1) en optimum zamanda yüklenmektedir. Yani yük (10.4) artsa bile enerji saglayicinin (10.1) hizinin artmasi kontrol en optimum zamanda diger enerji saglayicinin (10.1) bu yükü (10.4) paylasmasinin kendi kontrol birimi (10.0) tarafindan saglanmasi ile gerçeklesmektedir. Yani bir enerji saglayicidan (10.1) bir digerine ne zaman geçileceginin önemi oldukça fazladir. Bu zamani da ayarlayan kontrol birimleri ulasmasini saglamak için degisken hiza sahip olmasini da ayarlamaktadir. Böylece bulus konusu donanimda (10) enerji saglayicinin (10.1) güç faktörü=1 "degerinde kalmaktadir. Bu hesaplamaya göre özetle bulusta, devreye giren yüklere ( 10.4) göre enerji saglayicilarin (10.1) hizini ve dolayisiyla frekansini ayarlayabilen bir güç yönetim yöntemi (100) söz konusu yönteme (100) göre çalisan bir donanim (10) bulunmaktadir. Grafik-1: Bir uygulamada kullanilan bir dizel enerji saglayici (10.1) için hiza bagli maksimum tork egrisi ve algoritmada kullanilmak üzere yaratilmis içinde güvenlik marji (safety margin) bulunan takip edilecek yeni hiz-tork egrisi (Regen Curve) Siyah egri ile koyu gri egri arasi geçici süre kullanilabilecek alandir. Siyah egri asilacak olursa makine durmaya (stop) gitme egilimi gösterecektir. Söz konusu güç yönetim yöntemi (100) ile çalisan enerji saglayicilarin (10.1) tükettigi yakit miktari da oldukça düsüktür ve böylece yakit tasarrulîi saglanmaktadir. Grafik-?de bulusun bir uygulamasinda kullanilan bir enerji saglayicinin (10.1) yüklendigi kW"a göre tükettigi yakit miktari verilmistir. 310 Q sfo c vs kw 290 i _i_ CAT 3516 SFOC 280 "471 D.hiz 260 \ 248 240 \\ 223 230 _` 220 """" 21° 2007 Grafik-2: Bir enerji saglayicinin (10.1) yüklendigi kW basina tükettigi yakit miktari Grafik-?de kesikli çizgili egri sabit hizdaki enerji saglayicinin (10.1) kW basina tükettigi yakit miktaridir. Alttaki sürekli çizgili egride ise, degisken hiz gösterilmektedir. Üstteki egride sabit hizda enerji saglayiciya (10.1) 300 kW yüklenilirse kW basina 308 gr yakmaktadir. Örnek olarak Cat 3516 dizel makinanin SFOC kesme kw egrileri, sabit ve degisken hizli kullanimda Grafik-2 Yani sabit hizda enerji saglayici (10.1) % 30°dan fazla yakit yakmaktadir. Kontrol birimi (10.13), elektrik yükü depolama birimleri olarak kullanilan kapasitörleri bozmadan çevirici (10.12) içerisindeki köprü dogrultucu (full bridge diode rectifier) üzerinden düsük dv/dt oranini ortak baradaki toplam elektrik yükü depolama birimi olarak kullanilan kapasitör degerine göre ayarlayip firçasiz senkron enerji saglayici (10.1) uyartimini kontrol ederek herhangi bir ön sarj devresi kullanmadan ve/ veya herhangi bir harici (external) enerji kaynagi ile ortak DC barayi önceden sarj etmeden sifirdan yavas yavas artirarak önceden belirlenmis bir sabit voltaj degerinde10 enerjilendirmeyi saglamaktadir. Güç olmadigi için enerji saglayieinin (10.1) baslangiç hizi 1800 rpm"den asagi dogru inmektedir. Yük (10.4) arttikça hiz ve frekans degeri de düsmektedir. Hiz ve frekans düserken DC bara yine de önceden belirlenmis bir voltaj degerinde sabit tutulmaktadir. Bunun nedeni elektrik makinasina (10.1 1) dönüs yönünün tersi yönünde tork uygulanarak elektrik makinasi (10.1 1) frenlenmekte, elektrik makinasina (10.1 1) ters tork uygulanmak sureti ile açiga çikan enerjinin DC ortak barayi önceden belirlenmis bir voltaj degerinde sabit tutmak için kullanilmasidir. Elektrik makinasina (10.] 1) ters tork uygulaniyor ancak elektrik makinasi (10.1 1) tahrik saglayiciya (10.10) yani dizele akuple oldugundan tahrik saglayiciya (10.10) da ters tork uygulanmis olmaktadir. Bu sekilde tahrik saglayiciya (10.10) optimum seviyede yüklenmis olmaktadir. Önceden belirlenmis sabit voltaj degeri, bulusun bir uygulamasinda 750 V°dur, ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Bulusun bir diger uygulamasinda, önceden belirlenmis sabit voltaj degeri 1000 V"dur, ancak uygulamada bununla sinirli degildir. Söz konusu enerjilendirmede dönüstürücü (10.41) içerisindeki köprü do grultucu olan diyod ile sarj etmek ve firçasiz senkron enerji saglayici (10.1) kullanmak önemlidir. Ancak enerji saglayicidaki (10.1) uyartim bu sekilde kontrol edilmekte ve DC ortak bara enerjilendirilmektedir. Bulusta enerji saglayicilarin (10.1) senkron olarak kullanilmasi ile frekans 1 Hz"e kadar düsürülmektedir. Böylece donanimin (10) kismen bir rüzgar türbininde de kullanilmasi saglanmaktadir. Bulusun bir diger uygulamasinda donanim (10); en az bir elektrik makinasi (10.1 1), en az bir çevirici (inverter) bir kontrol birimi (10.13) içermektedir. Söz konusu uygulamada, dizel tahrik saglayici (10.10) yerine rüzgar gücü ile dönmekte olan rüzgar türbini pervanesi elektrik makinayi (10.11) çevirmektedir (Sekil-3). Bu ise teknigin bilinen durumunda kullanilan LCL filtresi ve AC/DC çeviricinin bir arada olmasi gerekliliginden kurtulmak ile saglanmis, bulusta sadece dönüstürücü (10.41) kullanilarak 1 Hz°lik frekans degerlerine düsürülmektedir. Bahsedilen frekans degerlerine dönüstürücünin (10.41), elektrik makinaya (10.11) hareket yönünün tersine tork uygulamasi ile saglanmistir. DC bara sabit voltaj degerinde tutularak enerji saglayici (10.1), söz konusu düsük frekans degerlerine getirilmektedir. Mikrogriddeki (gemi, bina sebekeleri vs) gerekli enerjiyi saglamak için dizel enerji saglayicinin (10.1) optimum seviyede yüklenmeleri, dizel enerji saglayicilarinin (10.1) hizlarinin en optimum zamanda ayarlanmasi ile saglanmaktadir. Herhangi bir dizel enerji saglayicinin (10.1) en az bir tercihen 5 veya 6 noktadaki hiza bagli tork degerleri hesaplama yapmak için yönteme (100) veri degeri olarak girildiginde rölenti devri - % 100 rpm arasinda gelistirilen yöntem (100) sayesinde ve/veya 10.42) arasindaki haberlesme ile belirlenip, dizel enerji saglayicinin (10.1) govemorü kontrol edilmekte ve enerji sag1ayicilar (10.1) istenilen hiza çekilmektedir. Hiz ve tork degerleri girilerek bir takim formüllere göre tork ve hizdan, kWm°e (kW mekanige) geçilmektedir. kWm,den ise elektrik enerjisine geçi1mektedir. Buradan da enerji saglayiciyi (10.1) kirmayacak sekilde optimum ayarlamalar yapilmaktadir. Genel olarak, donanimin (10) ani yüklenmelerde dizel enerji saglayiciyi (10.1) korumak amaçli kullanilan hiza bagli tork egrisi ve degistirilebilen güvenli alan set degerleri ile ve ortak DC barada droop yüke (10.4) bagli DC gerilimini asagiya DC bara gerilimine düsmek) kullanarak dizel enerji saglayicinin (10.1) asiri yüklenmesi (overload) dolayisiyla durdurulmasi veya bozulmasi (halt or break mechanical part) engellenmektedir. Donanim (10), bir güç yönetim yöntemi (100) ile ve /veya yalniz basina (stand alone) herhangi bir güç yönetim yöntemi (100) kullanilmadan çalisabilmektedir. Çünkü her degisken hizli enerji saglayicinin ( gerekli tüm hiz- tork egrileri bilgilerini ve diger tüm kontrol fonksiyonlarini barindirmaktadir. Donanim (10) çalistirilmaya baslandiginda kontrol birimi (10.0); minimum hizda çalisan bir dizel enerji saglayiciyi (10.1) devreye almakta ve anlik yüke (10.4) göre hiz 7 tork egrisini kullanarak dizel enerji saglayicinin (10.1) optimum yük1enecegi rpm degerine gitmesini saglamaktadir. Yük (10.4) arttikça gerekli olan tork degerinin de artmasi gerektiginden kontrol birimi (10.0) yine enerji saglayicinin (10.1) tork-hiz egrisini kullanarak enerji saglayicinin (10.1) hizini kontrollü olarak artirmaktadir. Enerji saglayici (10.1 maksimum hiza geldiginde kontrol birimi (10.0), donanimda devreye almaktadir/ ya da çikarinaktadir. Böylece kontrol birimleri (10.13 ve/veya 10.20 ve/veya arasindaki haberlesme, söz konusu ayarlamalari yaparak bulusta kullanilan tercihen en az iki enerji saglayiciya (10.1) DC voltaj droop ile yük (10.4) paylasimi yapmaktadir. Iki enerji saglayici .42) arasindaki haberlesme, dizel enerji saglayicilari (10.1) optimum yüklenecekleri hiz seviyesine çekmektedir. Yeni ekstra bir yük (10.4) gelmesi durumunda da kontrol birimleri (10.13 ve/veya 10.20 ve/veya 10.42) arasindaki haberlesme, birbirine paralel bagli enerji saglayicilarin (10.1) yine hiz-tork egrilerini kullanarak iki enerji saglayiciyi (10.1) yeni yükü (10.4) karsilayabilecekleri sekilde hiz degerlerini optimum hiza çekmektedir. Yöntemde (100), hesap yapilmakta ve gerekli güç tanimlanmaktadir. Söz konusu bu güç mekanik güce çevrilmekte mekanik gücün karsiligi olan rpm bulunmakta ve enerji saglayicilar (10.1) 0 hiz degerlerine Bir takim parametreler tanimlandiktan sonra donanimdaki (10) tüm ayarlamalar kontrol birimleri saglayicilar (10.1) dolayisiyla da bulusta elektriksel yük (10.4) ve güvenlik marjinin ikisi mekanik güce çevrilmektedir. Mekanik güç ise enerji saglayicinin (10.1) torkunu hesaplamakta ve hesaplanan torka karsilik gelen hiz degerine göre enerji saglayicinin (10.1) hizi kontrol birimleri uygulanan formüller asagidaki Tablo-?de belirtilmistir: 1 P(kWE)Setpoint =P(kW)Propulsion setpoint + P(kW)Bow thruster setpoint+P(kW)rnicroGrid actual + P(kW)Battery pack charging - P(kW)Battery pack de-charging + P(Kw) Reserve 2 P(kWE) Setpoi'nt / Inverter effîciency (Çevirici verimi)= Ihtiyac duyulan kwelektrik (total kwe needed) 3 Total kwe needed / Electrical machine effîciency (Grafik-3"den) makinanin gerçek güç faktörüne göre (gerçek zamanli ölçülen) = Total Kwm needed Total kwm needed/ Safety Margine = DG kwm set point DG kwm vs Hiz arama tablosundan elde edilen DG Power (kW) = DG Torque (Nm) x DG Speed (RPM) / 9.5488 6 DG Hiz (RPM) referansi, hiz arama tablosunun DG kwm "e göre Graük-39ten elde edilmektedir. Tablo 1: Donanima (10) uygulanan formüller ile yapilan hesaplamalar Enerji saglayicinin (10.1), anlik gücü karsilamak üzere bulundugu hiz, ani bir yükü (10.4) karsilamaya yetmemektedir. Bu nedenle normalde olmasi gereken rpmiden daha hizli dolayisi ile anlik 10% - 15% kaçar yüke enerji verebilecek kadar bir güç birakildiginin Tablo-1, birinci sirada yer alan hesaplamadan anlasilmalidir. 2700 Güç vs Hiz 2100 2000 2350 2350 1500 yük + Güç Rezervi; 1599 GemekYükDegem 365 Üretilen Güç; 1074 Hiz/rpm m Dizel tahrik saglayici (10.10) hiz-güç egrisi Dizel tahrik saglayicilar (10.10) karekteristik olarak anma hizlarina yaklastiklari zaman iki hiz araliginda ayni gücü üretmektedir. Örnegin Grafik 3 görülecegi gibi 1500-1800 rpm araliginda 2350 kwm üretmektedir. Bu nedenle tahrik saglayicinin (10.10) yaslanmasinin önüne geçmek için 1500 rpm°de bir sonraki enerji saglayiciyi (10.1) devreye almak, bakim onarim masraflarinda azalma ve dolayisiyla yaslanma üzerinde pozitif etkisi bulunmaktadir. Bu beklenmedik etkiyi enerji saglayiciyilar ( 10.1) arasi geçis için saptanan nokta, yakit tasarrufu için de en iyi noktadir. Grafik-4 de ayni sonucu desteklemektedir. Tablodaki formül dizisi, enerji saglayicilarin (10.1) verimli çalisabilmesi için uygulanmaktadir. Dizel enerji saglayieinin (10.1) ne kadarlik bir hiza çikmasini veya düsmesini söz konusu formül ile hesaplayarak önden PMS"deki kontrol biriminin (10.20), enerji saglayicinin (10.1) içerdigi kontrol birimine (10.13) iletmesi ile hiz/tork egrisinden yaratilan limitasyonlar içinde kalarak tahrik saglayicinin (10.10) dolayisiyla enerji saglayieilarin (10.1) bozulmasi önlenmektedir. Dolayisiyla yukarida da belirtildigi gibi kontrol birimi (10.20), enerji saglayicinin (10.1) içerdigi kontrol birimine (10.13) hesaplamalar sonucu ilettigi bilgiler (saatte tükettigi gücü (kW / saat) gibi) ile en az bir enerji saglayicinin (10.1) çalismasini ve/veya durmasini saglamaktadir. Formüldeki parametreler ve açiklamalari: (kWE)Setpoin : Sebekedeki aktif ve beklenen tüketim miktari kwe cinsinden DG Speed (RPM): Dizel enerji saglayici (veya jeneratörün) RPM hizi10 DG Torque (N.m): Dizel enerji saglayici (veya j eneratörün) tork degeri P(kWE) Setpoint: Enerji saglayicidan çekilmesi beklenen toplam elektriksel güç P(kW)Propulsion setpoint: Ana tahrik saglayicidan çekilen ve/veya çekilmesi beklenen toplam güç miktari P(kW)B ow thruster setpoint: Yanal itici çekilen ve/veya çekilmesi beklenen toplam güç miktari P(kW)MicroGrid actual: Mikro sebekeden (AC bus) çekilen ve/veya çekilmesi beklenen toplam güç miktari P(kW)Battery pack charging: Batarya gurubunun sarj olurken çektigi toplam güç P(kW)Battery pack de-charging: Batarya gurubunun de-sarj olurken ürettigi toplam güç P(Kw) Reserve: Beklenmedik anda devreye ani giren tüketiciler için ayrilan reserv güç miktari Tablonun ilk satirindaki hesaplama güç yönetim sisteminin kontrol birimi (10.20) ile yapilmaktadir. Ilk satir tüketilen ve üretilen tüm güçlerin toplamini vermektedir. DC barada kaç tane enerji saglayici (10.1) var ise, ilk satirdan sonraki satirlardaki hesaplamalar kontrol birimi (10.13) ile yapilmaktadir. Örnegin bulus konusu donanimda (10), 3 tane enerji saglayicinin kullanilmasi durumunda kontrol biriminin (10.13) hesapladigi güç degeri 3000 kW ise, bu degerin her bir enerji saglayici için olmakta ve bu deger enerji saglayicilara (10.1) uygulatmaktadir. 1000 Kw istenecegini tahmin etmekte oradan RPM set pointine giderek uygulanmasi gereken torku uygulamaktadir. Bunun için her bir enerji saglayici kontrol birimi (10.13), kendi verim hesaplarini yapip, kendi tahrik saglayicisinin (10.10) tork/hiz egrisinden elde edilen kwm/hiz egrisinden uygun RPM set degerini belirlemekte ve tahrik saglayiciya (10. 10) uygulamaktadir. Bulusta kullanilacak N-tane enerji saglayicinin (10.1) yüke (10.4) bagli olarak devreye alinmasi ve devreden çikartilmasi microgriddeki enerji saglayicilarm (10.1) spesifik yakit - yag tüketim (Specitic Fuel Oil Consumption, SFOC) egrileri kullanilarak en optimum noktada gerçeklestirilmektedir ( Grafik-4). 230 50.0 Hz 50.0 Hz 0220 Ikinci enerji saglayicinin .. 215 G 21?`2 . w. Uçuncu enerji saglayicinin 13 devre e irdi inokta 210 G" y g g devreye girdigi nokta Grafik 4: Enerji saglayicilarin (10.1) güce bagli SFOC egrisi Grafik 3"ten incelendigi kadariyla, birinci enerji saglayici (10.1) devrede iken ikincisi devreye alindiginda herhangi bir güçten kayip olmadan toplam güç, enerji saglayicilarin (10.1) sayisi kadar bölünmekte ve söz konusu enerji saglayicilar (10.1) bu güç degerleri ile sahip olduklari hiz degerlerinden yeni hiz degerlerine çekilmekte böylece verimlerinden kayip olmamaktadir. Enerji verimliligi ve/veya düsük yakit tüketimi ve/veya düsük emisyon ve/veya bakim masraflarinda azalmayi saglamak üzere bulus konusu güç yönetim yöntemi (100), asagidaki yöntem adimlarina göre tasarlanmakta ve çalistirilmaktadir: - En az bir enerji saglayicida (10.1) akimi indükleyen dv/dt (gerilim yükselme hizi) oraninin kontrol edilerek düsük (iv/dt ile ve çeviricinin (10.12) içerdigi ters köprü dogrultucular ile ilk önce ortak DC baranin enerjilendirilmesi (101) (Grafik-5) - Donanimda (10) kullanilan herhangi bir enerji saglayicinin (10.1) gerçek hiz & tork egrisi altinda kalacak sekilde en az bir tercihen 5 veya 6 noktadaki hiza bagli tork degerleri ile yeni bir egrinin yaratilmasi ve yaratilan tork egrisindeki degerler asilmaclan enerji saglayicinin (10.1) çalismasi gereken hizin kontrol birimi (10.13) ile belirlenmesi ve enerji saglayicilarin (10.1) istenilen hiza çekilmesi (102) 102. Adimda sözü geçen enerji saglayicilarin (10.1) istenilen hiza ulasmasi için anlik yüke (10.4) ve ekstra devreye girme/devreden çikma ihtimali olan yüke (10.4) göre yük paylasiminin yapilmasi ve hiz - tork egrisi kullanilarak enerji saglayicilarin (10.1) optimum yüklenecegi rpm degerine dolayisiyla frekans degerlerine en optimum zamanda gitmesi kontrol birimleri (10.13 ve/veya 10.20 ve/veya 10.42) arasindaki haberlesme arasindaki haberlesmeye bagli olarak saglanmaktadir. Enerji saglayici (10.1) istenildiginde sifir emisyonla seyir yapmak isteyen geminin ihtiyaci kadar boyutlandirilabilmektedir ve sadece elektrik ile tahrik gerçeklestirilebilmektedir. Donanim (10) bilesenlerinin teknik özelliklerine göre tüm elektrik, sinyal, haberlesme projeleri 3D simülasyon yardimi ile yapilarak sistem-sistem ve sistem-kumanda ve sistem içindeki tüm alarm ve kumanda ürünlerinin birbirleri arasindaki baglantilarini gösteren elektrik projeleri hazirlanarak imalata hazir hale getirilmektedir. 650 V(ac) in vs time /&__9___9__43 Grafik 5- Senkron ve/veya permanent magnet elektrik makine (10.1 1) kullaniminda DC baranin düsük dv/dt oraniyla sarj edilmesi Bir diger hususta, ortak DC baraya sahip bir deniz aracinin alternatif akim ihtiyaci yine ortak DC baradan alinacak olan DC gerilim, IGBT dönüstürücüler ile AC gerilime dönüstürülerek kullanabilmesi saglanacaktir. Hali hazirda yapilan çalismalar dahilinde degisken hizli dizel tahrik saglayici (10.10) güç kontrol yöntemi (100) ile frekanstan bagimsiz enerji üretiminin gemi ana makinasina yada rüzgar türbinlerine entegre olan senkron enerji saglayicilarin (10.1) degisken hizda DC enerji alarak ortak bir DC barada toplayip gerekli olan AC gerilim ve frekansta yeniden iletilmesi saglanmaktadir. Özetle, ihtiyaç duyulan yüke göre kendini ayarlayan bulus konusu donanim (10) ve güç yönetim yöntemi (100) ile degisken hizli enerji saglayici (10.1) ve ortak DC bara çözümü mevcut sistemlerde yasanan enerjinin verimli yönetilememesi problemlerini giderecek yenilikçi uygulamalar içerecektir. Örnegin donanim (10) gemide kullanilacaksa, gemi hizlanmasi veya manevraya ihtiyaci olmasi durumunda yüklenmeye ya da yüke (10.4) ihtiyaci bulunmaktadir. Yüke (10.4) ihtiyaç duyarken enerjiyi verimli kullanmaya yönelik güç kontrol yöntemi (100) ile10 yönetilen bir donanim (10) bulus ile gerçeklestirilmistir. Böylece farkli operasyonel faaliyetler için kullanilacak deniz araçlarinda tercih sebebi olusturacak proje çiktilari elde edilecektir. Gelistirilecek olan donanim (10) ve yöntem (100) ile hem yüksek oranda yakit tüketilmesinin, enerjinin verimsiz kullanilmasinin, zararli emisyon gazlarinin saliniminin önüne geçilecektir. Bulusun Sanayiye Uygulanabilirligi: Bulus konusu yöntem (100) ve donanim (10), denizcilik sektöründe söz konusu yönteme (100) göre çalisan enerji saglayicilarda (10.1), rüzgar türbini, tasinabilir portatif jeneratörlerde kisacasi yüksek hizli içten yanmali dizel makinelerin hepsinde kullanilmak üzere sanayiye uygulanabilir niteliktedir. Bulus yukaridaki örnek uygulamalar ile sinirli olmayip, teknikte uzman bir kisi kolaylikla bulusun farkli diger uygulamalarini ortaya koyabilir. Bunlar bulusun istemler ile talep edilen koruma kapsaminda de gerlendirilmelidir. TR TR TR