Tarifname Teknik Alan Bulus, denizlerdeki var olan potansiyel enerjiyi elektrik enerjisine çevirmeyi saglayan gemi yapilanmasina entegre edilebilir yöntem ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Dünyamizin beste üç ü denizlerden olusmaktadir. Deniz suyunun ortalama yogunlugu su yüzeyinde 1.025 g/ml (1025 kg/m3)'dir. Içerigindeki tuz taneciklerinin kütlesinden dolayi deniz suyunun yogunlugu tatli/saf suyun yogunlugundan fazladir; (4oC sicaklikta 1.000 g/ml Türkiye"de deniz sularinin büyük kismi %36 degerinde tuzluluk oranina sahiptir. Fakat bu denizin konumuna göre degisiklik göstermektedir. Ülkemizde bulunan Akdeniz, Karadeniz, Marmara Denizi ve Ege Denizi"nin tuzluluk oranlari birbirleri ile farklidir. Akdeniz"in tuzluluk orani %38"dir. Karadeniz"in tuzluluk orani 'dir. Marmara Denizi"nin tuzluluk orani %36 civaridir. Ege Denizi"nin tuzluluk orani ise kuzeyinde ve güneyinde degisiklik gösterir. Ege Denizi"nin kuzeyinde tuz orani Denize seyir için indirilen gemilerin deniz suyunun seviyesini degistiremeyecegi kabul edilir nedeni bu tür bir teknik ölçüm yapilmamasidir. Denize indirilen gemide kütlesel agirlik atmosfer basinci ve yer çekimi bulunmaktadir, geminin mimari yapisindan dolayi deniz suyunun da kaldirma kuvveti bulunmaktadir iki ayri kuvvetten etki tepki olusmaktadir. Akiskanlar gerek sikistirilabilir ve gerekse sikistirilamaz olsun, içlerinde kismen veya bütünüyle batmis baska cisimleri disari atmaya çalismaktadirlar. Bu olaya akiskanin kaldirma kuvveti denmektedir. Bir geminin suda yüzmesi, sicak hava balonunun atmosferde yukari çikmasi bu kuvvet nedeniyledir ve tabiatin temel kuvvetlerinden birisidir. Kaldirma kuvveti eski çaglardan bu yana bilinmesine ve kullanilmasina ragmen Syracuse"li Archimedes tarafindan dönemin Roma Krali Ikinci Hiero"nun bir talebi üzerine kanun haline getirildigi söylenmektedir. Akiskanin kaldirma kuvveti, bir akiskan içinde baska bir cisimin isgal ettigi hacmi kadar akiskanin, ya da yer degistiren akiskanin agirligina esit kuvvet olarak tanimlanmaktadir. Eger akiskan içinde tamamen veya kismen batan cismin agirligi yer degistiren akiskanin agirligindan fazla ise cisim batar, aksi halde cisim yukari kaldirilmaktadir. Bu etkiden yararlanilarak asagidaki enerji üretim teknikleri açiga çikmaktadir. Deniz dalgasindan enerji: Temiz ve yenilenebilir olmasi nedeniyle deniz dalgasindan enerji elde edilmesi yaygin ve bir düsüncedir. Burada esas üzerinde durulmasi gereken bu enerjiyi elde etmek için kullanilacak teknoloji degil verimdir. Bunun için de önce bir verim hesaplamasi yapma geregi vardir. Deniz dalgalarindan elde edilecek enerjinin verimi kullanilan teknolojilere fazlaca bagimli degildir. Uygulanabilecek farkli teknolojiler birbirlerine yakin sonuçlar verecektir. Kiyidan açiklarda dalgalarin daha düzenli oldugu deniz üzerinde yeteri büyüklükte samandiralara bagli pompalar dalgalarla inip çikarken denizin suyunu yukaridaki baraj göletine doldurmaktadir. Göletteki su, diger HES'lerde oldugu gibi türbin yoluyla jeneratörü çevirerek elektrik üretmektedir. Dünyada toplam deniz akim kaynaginin 450 GW'i astigi tahmin edilmektedir. Bu enerji kaynagindan, dünyada 20 civarinda bölgede yararlanmak mümkündür. Ancak bu yerlerden hiçbiri Türkiye"de yer almamaktadir. Istanbul ve Çanakkale Bogazlarinda deniz trafiginin yogun olmasi nedeniyle deniz akim enerjilerinden yararlanilamamaktadir. Yüzen rüzgâr türbini,türbin kulesinin deniz dibine temel ile sabitlenmesinin mümkün olmadigi derinliklerinde, yüzen bir yapiya monte edilen denizdeki rüzgâr türbinidir. Rüzgâr akisini bozan yersel (topografya) özellikler su yüzeyinde olmadigindan dolayi rüzgâr, denizde daha güçlü ve daha sabit olabilir. Üretilen elektrik su alti kablolari ile karaya gönderilir. Gemiler genellikle mimari yapisindan dolayi denizlerde olusabilecek dalga ve yük dengesini saglamak için en az 3 metre en fazla 8 metre ye kadar omurgasi dedigimiz (karina) bölgesi suyun içinde olmak zorundadir. Omurga (karina) gemilerin en saglam yeridir deniz suyunu kaldirma kuvvetine ve basinca en dayanikli olarak tasarlanmaktadir. Enerji biçimleri, iki ana grubu ayrilmaktadir: Kinetik enerji ve potansiyel enerji. Diger enerji türleri bu iki enerji türünün karisimdan elde edilmektedir. Kinetik enerji, hareket halindeki bir nesnenin sahip oldugu enerjidir. Potansiyel enerji ise nesnenin konumu veya durumu nedeniyle sahip oldugu enerjidir. enerjisini elektrik enerjisine dönüstüren Mobil Elektrik Santrali. Alim ve bakim maliyetinden sonra, hiçbir petrol türevi ve günes panellerine gerek duymadan çalisan, gerekli gerilim ve gücü karsilayarak büyük avantaj saglamaktadir. Ayni zamanda bulus doga dostu çevreci bir makinedir. Bulusumuz elektrik gereksinimi duyulan her alanda, (sanayi, tarim, isyerleri, atölyeler, ofisler, siteler, evler, bag, bahçe vb. gibi) 7/24 çalisan ekonomik bir cihaz olarak hayatimiza büyük avantajlar katacak. Bir Sase üzerine monte edilen, Akü kabini ve Akü Kabini içinde bulunan Akü Dönüstürücüye DC gerilim gönderir. Dönüstürücü DC gerilimi, gerekli olan 220/380 ACV gerilimi, Otomasyon Panosu de Elektrik Iletim Kablosu ile iletilir. Otomasyon Panosu elektrigi, Elektrik Motoru Besleme Kablosu ile Elektrik Motoruna elektrigi iletir. Elektrik Motor hareket ederek Kaplin Seti ile Alternatör dönme hareketi yaparak elektrik olusturur. Olusan elektrik, Elektrik Iletim Kablosu Bir baska bulus 2014/09288 suyun kaldirma kuvvetini momente ve elektrik akimina dönüstüren bir yöntem ve düzenekler ile ilgilidir. Suyun kaldirma kuvveti dünyanin kendi ekseni etrafinda dönmesinden meydana gelmektedir ve dünya döndükçe var olmaya devam edecektir. Suyun kaldirma kuvvetinin tükenmeyen bir enerji kaynagidir. Günümüzde dünyanin hiçbir yerinde bu enerji kaynagindan elektrik üretme yöntemi mevcut degildir. Bu yüzden bu büyük kaynaktan simdiye kadar yararlanilamamistir. Bulus konusu yöntem ve düzenekler suyun kaldirma kuvveti enerjisinden nasil moment ve elektrik akimi elde edilecegini göstermektedir. Bu bulus ile bugün bilinen yenilenebilir enerji kaynaklarina bir yenisi eklenmektedir. Bir baska bulus 2018/04833 üzerine bir kuvvet uygulandiginda hareket eden ve söz konusu hareket sonucunda piezoelektrik eleman ile hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüstüren bir enerji dönüstürücü mekanizma ile ilgilidir. Bir baska bulus 2014/05833 Birim alana yani yüzeye dik olarak etki eden kuvvete Basinç, tüm yüzeye etki eden toplam kuvvete ise Basinç Kuvveti denir. Basinç, cisimler üzerinde uyguladigi kuvvet ile sikistirma, itme, kaldirma gibi hareketleri direkt olarak etkiler. Bir cismin üzerine uygulanan kuvvet arttikça basinçta artar veya basinç arttikça kuvvette artar. Yani basinç ve kuvvet birbiri ile dogru orantilidir. Toriçelli Kanununa göre; Atmosfer tarafindan deniz seviyesinde kütlesi bir cisim üzerinde 1 Atmosferlik basinç yaratir ve her 10 metrede 1 Atmosfer artar. Cisim üzerinde yalnizca suyun etkisi ile olusan basinca Hidrostatik basinç (Geyç basinci) denir. Su içindeki cisim üzerine, hem derinlige esit miktarda suyun basinci, hem de, disaridan iletilen Atmosferik basinç etki eder. Hidrostatik basinç ve Atmosferik basinç toplamina Mutlak basinç denir. Bulus hidrolik akiskanlar mekanigi kullanilarak ve iki yönlü bir islemler silsilesi uygulayarak, dogada var olan ve atil durumda bulunan atmosfer ve deniz basinci sayesinde yenilenebilir elektrik enerjisi üretmek için tasarlanmistir. Ayni ölçülerde, ayni agirlikta olan ve tuzlu suya dayanikli ayni malzemelerden üretilen, birbirine simetrik parçalardan olusan bir yapidir. Bulusun, hareketli mekanizmalari su geçirmez olarak tasarlanmistir. ilkesinden yola çikarak elektrik enerjisi üretmek amaciyla kullanilan, akiskan/sivinin içine daldirilmis bir nesneden olusan, dairesel kinetik enerji üreten yogunlugu o sivinin yogunlugundan daha az olan suyun kaldirma kuvveti ilkesi ile enerji üretimi gerçeklestiren dairesel mekanik turbin yapilanmasi ile ilgilidir. Bir baska bulus 2020/01503 Sivilarin / suyun kaldirma kuvveti ile yerçekimi kuvvetini kullanarak yenilenebilir elektrik enerjisi üretim sistemi olup, özelligi; altinda kapali bloklarin geçecegi sekilde delik bulunan ve içine sivi /su doldurulan kuyu , kuyunun içine girerken açilan açik blok , kuyunun disina çikarken kapanan kapali blok , kuyu içinden çikan açik bloklarin kapanmasini saglayan ve unsurlari dengede tutmak için kullanilan dis destek kolu, kuyu dis destek kollarina monte edilen, bir yüzü açili olan ve açik bloklarin kapanmasina destek olan açili kapayici yol , kuyu dis destek kollarina kapayici yol yanina edilen, bir ucu açili olan, açik haldeki kuyudan çikmis bloklarda monteli olan birinci rulman uçlu pimi iterek açik blogun kapanmasini saglayan birinci pim itici kol ve ikinci pim itici kol, üst rulmanli yol kapagi ve alt rulmanli yol kapagina monte edilecek olan ve bloklarin üzerinde hareket etmesini saglayan rulman, açik bloklarin su üzerine çikacaklari yerde kuyu içine yerlestirilen ve dönmesiyle birlikte enerji üreten iç jeneratör tahrik tekeri , kuyu disinda bulunan kapali bloklarin çevirmesiyle enerji üretilmesini saglayan dis jeneratör tahrik tekeri içermektedir. Asagida bulunan internet siteleri verilmistir; https://WWW.emo.org.tr/ekler/ecff5455677b38d_ek.pdf https://tr.wikipedia.org/Wiki/Dosva:Pelamis_bursts_out_of_a_wave.J PG https://tr.wikipedia.org/Wiki/Dalga_eneriisi#/media/Dosva:Pelamis_machine_installed_at_the_Agu cadoura Wave Park.JPG https://www.donanimhaber.com/deniz-tabanina-elektrik-depolama-sistemi--144457 https://www.yenienerii.com/makale/dalqa-eneriisi Bulusun Anlasilmasina Yardimci Olacak Sekiller Mevcut bulusun yapilanmasi ve ek elemanlarla birlikte avantajlarinin en iyi sekilde anlasilabilmesi için asagida açiklamasi yapilan sekiller ile birlikte degerlendirilmesi gerekir. Sekil - 1: Bulusa konu olan elektrik üretme yöntemine ait gemi ve ekipmanlarinin patlatilmis ve detaylandirilmis çizgisel görünümüdür. Sekil - 2: Bulusa elektrik üretme yöntemine ait gemi ve ekipmanlarinin montajlanmis ve detaylandirilmis çizgisel görünümüdür. Çizimlerin mutlaka ölçeklendirilmesi gerekmemektedir ve mevcut bulusu anlamak için gerekli olmayan detaylar ihmal edilmis olabilmektedir. Bundan baska, en azindan büyük ölçüde özdes olan veya en azindan büyük ölçüde özdes islevleri olan elemanlar, ayni numara ile gösterilmektedir. Parça referanslari Jeneratör Çek valf Gemi/yapi Dirsek Boru Bulusun Amaci Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren bir elektrik enerjisi üretme yöntemidir. Bulusun amaci; var olan suyun kaldirma ve yer çekimi potansiyel enerjileri kullanilarak elektrik enerjisine dönüsmesini saglamaktir. Bulusun baska bir amaci; günümüz elektrik enerjisine alternatif elektrik enerjisi yaratmaktir. Bulusun bir baska amaci; baraj ve akarsulardaki suyun elektrik enerjisi disinda daha farkli alanda kullanilabilmesini saglamaktir. Bulusun bir baska amaci; daha düsük maliyetle denizdeki (7) potansiyel enerjiden hareket enerjisi elde etmeyi saglamaktadir. Bulusun baska bir amaci; gemi (5) gibi araçlarin yüksek miktarda fosil yakit tüketimini azaltmak ve çevreyi kirletmemektir. Bulusun bir baska amaci; küresel isinmadan etkilenmemektir. Bulusun detayli açiklamasi Bulus temel olarak yer çekimi, suyun kaldirma kuvveti, kütIenin yogunlugu ve atmosfer basinci prensiplerine dayanmaktadir. Birim zamanda sürtünmenin ihmal edilmemis olan birim yüzeyden geçen akiskanin agirligi için belirlenen iki nokta arasindaki BernouIIi denkIemine göre; P = Statik basinç (akiskanin termodinamik basinci) V = Akiskanin hizi p = Yogunluk g = Yer çekimi ivmesi Z Hf= Kesitler arasindaki sürtünme kaybi /yük kaybi Yukaridaki denkIemin bir tarafindaki her terimi yogunluk ve yer çekimi terimlerini çarparsak; P/pg+V2/2g+Z=sabit Ppg / pg + V2 pg / 2g + Zpg = sabit P + V2p/2 + Zpg = sabit V2p / 2 = dinamik basinç (bir akiskanin durmaya zorlandigi anda meydana gelen basinç) Zpg = hidro statik basinç (akiskanin agirliginin basinç üzerindeki etkileri) BernouIIi denklemi bir akiskanin akisi sirasinda akis, kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplaminin sabit kaldigini ifade eder. Akiskanin akisi sirasinda kesitin duvarlarinda kayma gerilimi qusur. Duvarlardaki kayma geriIiminin daha fazla olacak sekilde bir basinç uyguIanmaIidir. Süreklilik denklemi daimî su akimi için giren su miktarinin çikan su miktarina esit olmasi gerekmektedir. Yani m1= m2 = sabit olmalidir. m1: m2 PA1U1= PA2 U2 PA1U1=PA2U2 Q1= Q2= sabit Bulusumuzda da giren su miktari çikan su miktari ile esittir. Bunun yani sira dünyadaki okyanuslarin tuz oran %3 ile %4 olduguna göre her bir litre tuz suyunda yaklasik 30 gram ile 40 gram çözülmüs tuz oldugu bilinmektedir. Deniz suyunun ortalama yogunlugu su yüzeyinde 1,025 g/ml (1025 kg/m3) dir. Sizdirma bulunmayan gemi ya da yapinin (5) tabanindan aldigimiz deniz suyunu geminin veya yapinin (5) içindeki özel üretilmis olan boru (4) sistemi vasitasiyla deniz (7) yani yüksek basinçtan düsük basincin oldugu ortama aktarilmasi saglanmaktadir. Bu döngü gerçeklestirilirken boru (4) sistemine bagli bulunan jet tribün (2) ve jeneratör (1) yardimiyla akistan elde edilen akis enerjisini hareket enerjisine buradan da elektrik enerjisine dönüstürülmesi saglanmaktadir. Sonuç olarak akiskanlarin basinç farkindan dolayi akis meydana getirdiklerini ve akma yönlerinin yüksek basincin oldugu yerlerden düsük basincin oldugu yer dogru oldugu ilkesinden ve Bernoulli yasasini kullanarak basinç farkindan meydana gelen akis enerjisini ilk önce hareket enerjisine daha sonra elektrik enerjisine dönüsü saglanmaktadir. Bütün maddeler agirliklari nedeniyle bulunduklari yüzeye bir kuvvet uygularlar. Basincin cisimler üzerindeki etkisi kuvvetin etkisiyle aynidir. Denize indirilen bir gemi (5) kütlesel agirlik ve atmosfer basinci ve yer çekimiyle karsilasir. Ancak buna karsilik olarak gerek geminin (5) mimari tasarimi yani dalga ve yük dengesini karsilayacak omurgaya (3 ile 8 metre) sahiptir. Bununla birlikte en önemli diger karsi güç de suyun kaldirma kuvvetidir. Gemiye (5) uygulanan kaldirma kuvvetinin etki alani sadece batan kisminin alanina veya baska bir deyisle batan kisminin hacmi ile iliskilidir. Suyun Yogunlugu Gemini Yogunlugudur Geminin (5) omurgasina en az 1 metre çapinda mekanik kontrollü vana (6) yuvasi açilmaktadir. Açilan yuvaya "T" ya da "8" formunda borular (4) takilmaktadir. Borunun (4) denizin (7) içinde kalan uç kismina hidro tribün (2) takilmaktadir. Hidro tribün (2) üzerindeki mil de alternatöre Denize (7) indirilmis ve vanalari (6) kapali olan gemiye (5) montajlanmis elektrik enerjisi elde etme bölümünde öncelikle su bulunmamaktadir. Daha sonrasinda vana (6) açilir ve vanadan (6) giren su özel tasarlanmis flansli boru (4) içinden geçmektedir. Boru (4) içinden geçen su çek valfli (3) bir nozuldan geçerek suyun geldigi yere dönüsü engellenmekte ve boru (4) boyunca akis devam ettirilmektedir. Böylelikle basinç da sürekli olarak devam ettirilmektedir sabit tutulmaktadir. Basinçli su hidro tribünle (2) karsilasmakta ve hidro tribünü (2) döndürmektedir. Su "T" veya "8" formundaki borulardan (4) devam ederek geminin (5) güvertesinden tekrar denize (7) dökülmektedir. Borunun (4) denize (7) dökülen çikis kismi en az 50cm çapindadir. Hidro tribüne (2) bagli milin diger ucu jeneratöre (1) baglanmakta ve ortaya çikan hareket elektrik enerjisine dönüstürülmektedir. Özet olarak denizde (7) var olan suyun kaldirma kuvveti hem atmosfer basinci hem de gemi (5) gibi büyük bir yapinin kütlesinin yogunlugu ile karsilastiginda karsilikli olarak birbirini itmeye meyillidir. Bu karsilikli itmeden hareket elde edebilmek için de geminin (5) orta kisminda borular (4) güverteye kadar çikmakta oradan da borulardan (4) geçen su tekrar denize (7) dökülmektedir. Borular (4) sürekli olarak dolup bosaltildigindan gemi (5) gibi bir yapi da denize (7) bu sayede batmamaktadir. Borularin (4) içinde bulunan tribünler (2) su araciligiyla dönmekte ve dönmeden yararlanilarak elektrik enerjisi ortaya çikmaktadir. Ortaya çikan elektrik mevcut geminin (5) elektrik ihtiyacini karsilamakla birlikte kiyiya yakin yerde demirlediginde bulundugu bölgenin elektrik ihtiyacini da karsilayabilmektedir. TR TR