TR2023002781U2 - Deni̇z dalgasi enerji̇si̇nden elektri̇k enerji̇si̇ üretme yöntemi̇, bunun uygulanmasi i̇çi̇n ci̇haz ve açik deni̇zde enerji̇ adasi - Google Patents

Abstract

Dalga enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için bir yöntem olup, burada bir şamandıra dalgalara maruz kalan bir su kütlesine yerleştirilir ve şamandıranın yan kısımlarında bulunan hareket kılavuz elemanları ve destek kolonları üzerinde bulunan kılavuz elemanları yardımıyla dalgaların etkisi altında kesinlikle dikey hareket için uyarlanır. Şamandıranın üst kısmına bir çubuk sabit bir şekilde bağlanmıştır ve bu çubuk, şamandıra ile birlikte yukarı-aşağı hareketi gerçekleştirir ve bu yukarı-aşağı hareket daha sonra bahsedilen çubuk, bir zincir ve dişliler aracılığıyla dikey yukarı-aşağı hareket gerçekleştiren bir hidrolik pompa silindirinin çubuğuna iletilir, burada hidrolik pompanın bir üst silindiri ve bir alt silindiri sırasıyla suyu çeker ve yüksek basınçlı bir hidrolik akümülatöre pompalar. Şamandıranın her yukarı-aşağı hareketi sırasında ve alçak basınçlı bir hortum yardımıyla, hidrolik pompanın alt silindirine bir tahliye tankından su çekilir; aynı zamanda, yüksek basınçlı bir hortum yardımıyla, hidrolik pompanın üst silindirinden hidrolik akümülatöre sıvı gönderilir. Belirli bir basınç değerine ulaşıldığında, akışkan hidrolik akümülatörden elektrik enerjisi üretmek için bir hidrolik jeneratöre yönlendirilir, burada hidrolik jeneratörden harcanan akışkan tahliye tankına ve ardından hidrolik pompaya geri yönlendirilir, böylece sürekli bir elektrik enerjisi üretim süreci sağlanır. Buluşlar grubu ayrıca deniz dalgası enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için bir cihaz ve bir açık deniz enerji adası da içermektedir.

Description

TARIFNAME DENIZ DALGASI ENERJISINDEN ELEKTRIK ENERJISI ÜRETME YÖNTEMI, BUNUN UYGULANMASI içiN CIHAZ VE AÇIK DENIZDE ENERJI ADASI Bulus grubu, hidroelektrik endüstrisi ile ilgilidir ve deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmeyi amaçlamaktadir. Hidroelektrik, yani hidro dalga gücü, elektrik enerjisi üretmek için elektrik jeneratörlerinde kullanilmak üzere deniz dalgalarinin kinetik enerjisini hidroelektrikle çalisan makinelerin hidrolik enerjisine dönüstürerek dalga enerjisinin kullanimina dayanan bir tür geleneksel olmayan enerjidir. Deniz dalgasi enerjisi yenilenebilir bir enerji kaynagidir, neredeyse tükenmez, çevre dostudur ve çevrenin korunmasina katkida bulunur [1]. Çevreyi koruyacak ve restorasyonuna katkida bulunacak yeni tür temiz enerji elde etme sorunu önemlidir ve basta kaynak tasarrufu saglayanlar olmak üzere yeni teknolojilerin gelistirilmesi ve uygulanmasi yoluyla acilen ele alinmasi gerekmektedir. Dalga enerjisi üretmenin çesitli yollari vardir. Ana yaklasim, daha yaygin olarak kullanilan, bir hava veya su akisi olusturmak için büyük bir dalganin yukari ve asagi hareketini kullanma ve elektrik enerjisi üretmek için bir türbini veya yüzer samandirayi çalistirmak için basincini yönlendirme yoludur. Tork jiroskoplari genellikle dalga enerjisi üretme yöntemlerinde kullanilir. Deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretimine uygun yöntemlerin uygulanmasi için çesitli cihaz ve tesisler bulunmaktadir. Son zamanlarda, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için cihaz ve tesisleri tek bir bütünlesik kompleks veya nesnede birlestiren ve bu cihaz ve tesisleri modüller veya bölümler olarak kullanan yapilar pratik kullanim kazaniyor. Bu birlesik yapilara açik deniz enerji (offshore) istasyonlari veya adalari denir. Bu nedenle, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretme yöntemi bilinmektedir; buna göre elektrik enerjisi üretme süreci su asamalardan olusmaktadir: deniz dalgasi hareketinden gelen kuvvetin kaldiraç basinci ile bir döner jiroskopun dönüs miline aktarilmasi ve dönme hareketinin jiroskop milinden jeneratör armatür miline aktarilmasi. Bilinen yönteme göre, elektrik gücü üretme süreci su sekildedir: elektrik gücü üreten jeneratör armatür mili, jiroskopun iki tahrik tekerlegi tarafindan döndürülen rotor milinin tahrik tekerlegi tarafindan döndürülür. Döner jiroskopun tahrik tekerlegi, deniz dalgalarindan gelen kuvveti döner jiroskopun dönme miline ileten kolun basinci 13/18 Yayin Numarali Uluslararasi Basvuru)[2]. Ancak bu yöntem nispeten verimsizdir. Açiklamasi tüm dalga enerjisi iletim ve dönüsüm dizisinin tam bir resmini vermemektedir. Bu yöntem karmasik ekipmanlar gerektirir ve çalisma sirasinda nispeten yetersiz güvenilirlige sahiptir. Deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için bilinen bir diger yöntem, samandiralarin hareketinin zincirler araciligiyla hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine dönebilen birinci dislilere iletilmesinden, daha sonra hareketin zincirler araciligiyla birinci dislilere yerlestirilen tek tarafli kaplinler sayesinde samandiralar yukari hareket ettiginde kesintisiz olarak yalnizca bir yönde dönen ikinci dislilere iletilmesinden, hareketin zincirler araciligiyla dönme hareketini döner kolona ileten üçüncü dislilere iletilmesinden ve iletim yoluyla elektrik jeneratörünün saftina iletilmesinden olusur. Bir elektrik jeneratörü tarafindan üretilen elektrik gücü kesintilerle saglandigindan, elektrik gücü birikimi ve ileride kullanim için bir batarya Uluslararasi Basvuruya bakiniz) [3]. Ancak bu yöntem, iletim alternatif dinamik yükler ve gerilimler altinda çalistigindan ve sistemin uzun ömürlü olmasini saglamadigindan, operasyonda nispeten az güvenilirlige sahip karmasik ekipman gerektirdiginden nispeten verimsizdir. Ayrica, dalga enerjisinin yüzen nesneler tarafindan yakalanmasini ve bu enerjinin yüzen nesnelere bagli dikey çubuklar ve disli aktarimi yoluyla aktüatör mekanizmasina aktarilmasini içeren bir deniz dalgasi enerjisi kullanma yöntemi de bilinmektedir; Burada, dalga enerjisini yakalayan yüzen nesneler, baglanan kilavuz millere yerlestirilir, içlerinde hareket imkani olan kutu çubuklara takilan disli çubuklar ve ana mile takilan mandal dislileri vasitasiyla enerjiyi aktüatöre iletir, böylece çubuklar kilavuz millere paralel olarak düzenlenir, disli çubuklar, samandira nesneleri yukari dogru hareket ettiginde circirlarla kenetlenir ve samandira nesneleri asagi dogru hareket ettiginde onlari ayirir, volanla yatay olarak konumlandirilan ana saft hattinda mekanik enerji biriktirir ve disli kutusu araciligiyla elektrik jeneratörüne iletir Ancak, bu yöntem karmasik ekipman gerektirdiginden nispeten verimsizdir. Volanin aralikli olarak dönmesi ve aktüatörün ana milinin hizlanmasiyla, tüketiciye tek tip elektrik gücü beslemesini düzenlemek zordur. Bu nedenle, bu yöntem operasyonda nispeten yetersiz güvenilirlige sahiptir. Deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için bilinen bir diger yöntem, dalga hareketinin bir güç aktarim sistemi araciligiyla ana gövdeye bagli olan ve deniz yüzeyinde bulunan ve dikey dalga hareketiyle hareket eden bir cihaza iletilmesinden olusur; samandira hareket amplitütü, hareket kontrolü ve hareketinin amplitütünü kontrol etmek için samandira kontrolü araciligiyla kontrol edilir; daha sonra güç, yüksek basinçli akiskan olusturmak için basinç pompasina aktarilir ve daha sonra yüksek basinçli akiskan, depolama için basinç pompasindan degisken kapasiteli tanka aktarilir, daha sonra akiskan, degisken kapasiteli tanktan bir tahrik pompasi ve bir güç jeneratöründen olusan dalga enerjisi dönüstürücüsüne aktarilir. Ayrica, bilinen proseste degisken kapasiteli tankta yüksek basinçli akiskandan gelen basinci biriktiren bir malzeme kullanilmaktadir. Bu malzeme ayrica süspansiyon yaylari, lastikler, sok emici malzemeler, sismik yalitim malzemeleri vb. için kullanilir. Jeneratör tarafindan üretilen artik enerji, deniz suyunu konsantre etmek ve elektrolitik sentez yoluyla mineralleri çikarmak için kullanilir (örnegin, 19.09.2013 tarihli Ancak bu yöntem, esas olarak deniz dalgalarinin enerjisini elektrolitik sentez yapmak için gereken elektrik gücüne dönüstürerek deniz suyundan mineral elde etmek için görevleri geregi karmasik ekipman gerektirdiginden nispeten verimsizdir. Istem konusu yöntemin uygulanmasi için, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmeye yönelik bir dalga enerji santrali cihazi bilinmektedir. Cihaz, safta bir kaplinle ve bir güçlendirici disli araciligiyla jeneratöre, bir muhafazaya ve bir samandiraya baglanan kanatli pervane seklinde yapilmis bir vida enerji dönüstürücüsü içerir ve ayrica samandiraya sabit bir sekilde sabitlenmis bir gövde içerir; gövdeye eksenel olarak bagli bir çubuk; bir milin yataklara monte edildigi bir stand; bir tarafta çubuga ve diger tarafta standa bagli bir braket; tutucular vasitasiyla standa baglanan kilavuz kanatli su akis yogunlastirici; ve pervane kanatlari esnek ve elastiktir ve bir tarafa aks tellerine sert bir sekilde tutturulmustur (bakiniz, örnegin, Faydali Model No. Bununla birlikte, bilinen cihaz nispeten verimsizdir. Su akisi yogunlastirici gibi karmasik ek ekipmanlar gerektirir ve sarmal enerji dönüstürücüsü yüksek dalgalarda nispeten yetersiz güvenilirlige sahiptir. Açik deniz dalga güç istasyonu gibi bir cihaz da bilinmektedir. Açik deniz dalga güç istasyonu, dis çevresine ana dubalarin monte edildigi, üzerine yüksek basinçli silindirlerin (HPC'ler) ve bir hidrolik türbinin yerlestirildigi merkezi bir duba içerir; birkaç ana duba, merkezi dubanin dis çevresi boyunca yatay eksenel menteselerle baglanir; HPC'ler ana dubalara monte edilir; HPC'ler, merkezi ve ana duba arasindaki eksenel menteseye paralel yatay bir eksenel mentese ile bir uçtan ana dubaya sabitlenir; her silindirin ortasina bir piston yerlestirilmistir ve ayarlanabilir kanatli pervane türbininin - (D ila + © arasinda bir kanat dönüs açisi ile monte edildigi uzamsal bir çerçeve seklindedir, içi bos bir çubuk, bir ucunda uzamsal bir çerçeve seklinde yapilmis bir pistona baglanir, diger ucunda platforma baglanir, bu da onu ana dubaya baglayan HPC'nin eksenel mentesesine paralel yatay bir eksenel mentese üzerinde bulunur; ayarlanabilir kanatli pervane türbini ve elektrik jeneratörü, yivler vasitasiyla içi bos çubugun içinde bulunan bir eksenel saft ile baglanir; elektrik jeneratörü platforma yerlestirilir, çubuk ve eksenel saft contalar ve yataklarla Ancak, bilinen cihaz nispeten verimsizdir. Ekipmandaki hat kopmalarini azaltmak için, yüksek basinçli silindirlerden ve rezervuardan gelen isletim akiskani dogrudan bir elektrik jeneratörüne bagli ayarlanabilir kanatli pervane türbinine verilir. Bilinen cihazin ekipmani nispeten karmasiktir ve operasyonda nispeten yetersiz güvenilirlige sahiptir. Istem konusu yöntemi uygulamak için, dis çevresi boyunca merkezi duba etrafina alti çift duba monte edilen bir açik deniz dalga güç istasyonu da bilinmektedir. Ana duba merkezi dubaya en yakin, yardimci duba ise en uzak olan yardimci dubadir. Merkezi, ana ve yardimci dubalar yatay eksenel menteselerle seri olarak birbirine baglanir. Yukarida bahsi geçen bilinen elektrik santrali, üzerinde yüksek basinçli yumusatma tanki bulunan bir makine dairesi, bir hidro türbin ve bir elektrik jeneratörünün yani sira makine dairesinin altinda bir atik akiskan ambarina sahip merkezi bir dubadan olusmaktadir. Merkezi dubanin dis çevresi, yatay eksenel menteselerle birbirine baglanan ana duba ve yardimci duba çiftleriyle çevrilidir. Ana dubalar, giris ve çikis valf sistemli yüksek basinç silindirleri (HPC), yüksek basinçli elastik hatlar ve vakum hatlari ile donatilmistir. HPC'nin piston çubuklari merkez duba ve yardimci duba gövdelerine menteselidir. Tesis en az iki çapa ile demirlenir. Önerilen tesisin benzer büyüklükteki modül sayisinin iki katina sahip oldugu ve dalgalardan alinan tüm enerjinin merkezi duba üzerinde bulunan bir makine dairesinde elektrik enerjisine dönüstürüldügü varsayilmaktadir. Tesis, merkezi dubanin kendi ekseni etrafinda dönmesini önlemek için en az iki çapaya baglanir, bu da üretilen elektrik enerjisinin bir su alti güç kablosu araciligiyla iletilmesini saglar Bununla birlikte, bu açik deniz dalga enerji santrali nispeten verimsizdir, çünkü merkezi dubalarin kendi eksenleri etrafinda dönme olasiligi vardir, bu da çalismasinda bir rahatsizlik teskil eder ve bu nedenle istasyonun çalisma güvenilirligi nispeten düsüktür. Bir elektrik jeneratörü ve sualti akinti bölgesinde bulunan bir safta sahip bir pervane olarak tasarlanmis ve bir aktarim mekanizmasi araciligiyla jeneratör saftina baglanmis ve ek olarak bir sualti platformu ile donatilmis bir pervane enerji dönüstürücüsü içeren en az bir önceden monte edilmis modül ile yüzer bir çerçeve seklinde, örnegin kaldirma kuvvetini saglamak için içi bos bir metal yapi seklinde bir yüzer platform içeren bir açik deniz elektrik santrali bilinmektedir, yüzer platforma en az bir rijit takviye ile baglanan ve her bir modülün pervanesi, alt kismi su alti platformunda açilan bir yuvaya yerlestirilen bir destek üzerine yerlestirilmistir; üst kisim çikarilabilir baglanti elemanlari vasitasiyla yüzer platforma tutturulur; su alti platformunda tabana sabitlemek için en az dört zincir bulunur ve önceden monte edilmis modüller birbirlerine elektriksel olarak baglanir. Yüzer platformun boyutlari, tüm yapinin batmamasini saglayacak sekildedir. Ayrica, yüzer platformun boyutlari, su akisinin enerjisini elektrik enerjisine dönüstürmek için tasarlanmis önceden monte edilmis modüllerin sayisina baglidir. Bu nedenle, daha büyük güç istasyonlari kullanilacaksa (yani, daha fazla ön montajli (güç) modülle), yüzer platform alani daha büyük olmalidir. Gerekirse, önceden monte edilmis modüllerin sayisi mekanik olarak Bununla birlikte, bilinen açik deniz elektrik santrali nispeten verimsizdir, çünkü hem alt su alti hem de üst yüzer platformlari hareketlidir, bu da çalismasinda yetersiz kolaylik saglar ve istasyonun bir ada olarak kullanilmasini imkansiz hale getirir. Teknik nitelik ve elde edilen sonuç açisindan istem konusu bulusa en yakin olan yöntem, deniz dalgasi enerjisinden mekanik enerji üretilmesi ve bunun daha sonra elektrik enerjisine ve/veya su veya hava gibi bir ortamin basinç enerjisine dönüstürülmesi yöntemidir. Bu yöntem, dalgalara maruz kalan bir su kütlesinde bir samandiranin konumlandirilmasi, samandiranin uçlarinin dalgalarin etkisi altinda döndügü kilavuz elemanlarda kaydirilmasiyla elde edilen degisken bir dönüs yariçapi ile samandiranin eksenine paralel bir eksen etrafinda hareketinin saglanmasi, daha sonra samandira kilavuz elemanlarindan mekanik enerji alicisina esnek bir disli ve/veya disli disli araciligiyla kinematik bir baglanti yapilmasi ve kilavuz elemanlarin dönüs yariçapi boyunca samandira konumunun otomatik olarak ayarlanmasindan Ancak bu yöntem nispeten verimsizdir. Tanimi, alinan mekanik enerjinin elektrik enerjisine ve/veya su veya hava gibi bir ortamin basinç enerjisine dönüstürüldügünü belirtmektedir, ancak dalga enerjisinin mekanik enerji alicisindan elektrik enerjisine ve/veya ortam basinç enerjisine dönüstürülmesine kadar olan tüm bu aktarim ve dönüsüm sirasinin tam bir resmini vermemektedir ki bu çevre dostu enerji üretiminde oldukça ilgili ve önemlidir. Istem konusu yöntemin uygulanmasina en yakin olan yöntem, bir bölümden olusan bir dalga güç istasyonu olarak bilinen bir cihazdir. Bu istasyon, dalgalarin etkisi altinda degisken bir dönme yariçapina sahip daireye yakin, samandiraya paralel ve dis olan eksen etrafinda dönme olasiligi ile yapilmis uzunlamasina bir samandira içerir, samandiranin uçlari esnek bir disli ve / veya disli disli araciligiyla kilavuz elemanlara, destek elemanlarina ve en az bir mekanik enerji alicisina kinematik olarak baglanir. Bu istasyon, uçlari dönme yariçapi boyunca yerlestirilmis kilavuz elemanlara kayarak baglanan bir samandira batiklik düzenleme mekanizmasina sahiptir. Kilavuz elemanlardan en az biri mekanik enerji alicisinin tahrik miline kinematik olarak bagli olan tahrik tekerlegine rijit bir sekilde baglidir. Samandira batirma kontrol mekanizmasi, mekanik enerji alicisinin bir parçasi olarak saftinda otomatik güç alma optimizasyon ünitesi olarak tasarlanmistir. (bkz. örnegin, Ancak, bilinen cihaz nispeten verimsizdir. Deniz dalgasi enerjisi alicisi sürekli olarak regüle edilir. Dalga etkisi altinda degisken bir dönme yariçapina sahip samandiranin tasarimi nispeten yetersiz derecede güvenilirdir. Su kütlesinin dibine yerlestirilen ve bir çapraz çubuk araciligiyla baglanan yükselticiler içeren bir bölümden olusan bilinen bir dalga enerjisi istasyonu, teknik yapisi ve elde edilen sonuç bakimindan istem konusu yöntemin uygulanmasina en yakin olanidir. Çapraz çubuk, suyun dalga yüzeyinin üzerine yerlestirilir ve samandiranin dönme hareketinin radyal kilavuz elemanlarina disli bir kayis aktarimi yoluyla baglanan bir elektrik jeneratörü olarak tasarlanmis mekanik bir enerji alicisina baglanir. Istasyonun teknik özelliklerine bagli olarak bölüm sayisi artirilirsa, bunlar ek çerçevelerle sabitlenir. Elektrik jeneratörü tamamen kapali olarak tasarlanabilir ve kurulabilir. Bir dalga güç istasyonu, tasariminin ve tüketici enerji parametrelerinin gerçek çalisma kosullarina yaklastirilmasiyla üretilir. Su kütlesine, samandiralar dalga cephesine en yakin pozisyonda olacak sekilde yerlestirilir. Yükselticiler dikey olarak yerlestirilir, çapraz çubuk yatay olarak yerlestirilirken, iki veya daha fazla bölümden olusan istasyon, ek çerçeveler nedeniyle daha fazla dayanikliliga sahiptir. Ayrica, yapisal elemanlari en az iki benzer bölümden olusur ve bir çerçeve ile baglanirken, elektrik jeneratörü veya kompresör tüm veya birkaç bölüm için ortak hale getirilebilir. Buna ek olarak, destek elemanlari ya yüzer ya da sig suda deniz, okyanus, nehir veya göl gibi bir su kütlesinin dibine veya iskele duvarina veya bir buharli gemiye monte edilebilen bir çerçeve olarak yapilir. Ayrica, destek elemanlari, dalga cephesinin arkasindaki samandiralarla istasyonu yönlendirme imkani ile birbirine bagli yüzer çerçeve elemanlari olarak yapilir (bkz. örnegin, 10.08.2020 tarihli Bununla birlikte, bilinen açik deniz (dalga seçeneklerinden biri olarak) güç istasyonu, bölümleri yalnizca çerçevelerle, yani yalnizca bir çubuk sistemiyle baglandigi için nispeten verimsizdir ve bu da çalismasinda nispeten yetersiz kolaylik saglar. Istem konusu bulus grubu tarafindan çözülen görev, tüketiciye iletilmesi için sürekli bir enerji biriktirme süreci olusturarak deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için nispeten daha verimli bir yöntem olusturmaktir. Bulusta belirtilen teknik görev, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için istem konusu yöntemde, bir samandiranin dalgalara maruz kalan bir su kütlesine yerlestirilmesi, hareket kilavuz elemanlarina baglanmasi, kilavuz elemanlarin kinematik baglantisi yoluyla mekanik enerji alicisina iletilen dalgalarin etkisi altinda samandiraya hareket saglanmasiyla çözülmüstür, bulusa göre, samandira ayrica, hareket kilavuz elemanlari (samandiranin yan kisimlarinda ve destek kolonlarinda saglanan) yardimiyla, yatay sapma olmaksizin dalgalarin etkisi altinda kesinlikle dikey hareket için uyarlanmistir; samandiranin üst kismina, samandira ile birlikte yukari-asagi hareketi gerçeklestiren bir çubuk sabit bir sekilde baglanmistir, hidrolik pompa muhafazasi ayrica çerçeveye sabitlenmistir; dikey yukari-asagi hareket, samandira çubugundan alt ve üst hidrolik pompa silindirlerinin çubuklarina zincir, disliler ve germe mekanizmasi araciligiyla iIetiIir; alçak ve yüksek basinç hortumlari hidrolik pompanin alt ve üst silindirlerine baglanir, hidrolik pompanin alt silindirine su çekilir ve hidrolik pompanin üst silindirinden hidrolik akümülatöre akiskan gönderilir; samandiranin her hareketi sirasinda, yani alçak basinçli bir hortum yardimiyla yukari hareket sirasinda, bir tahliye tankindan alt silindire su çekilir ve ayni zamanda yüksek basinçli bir hortum yardimiyla hidrolik pompanin üst silindirinden hidrolik akümülatöre akiskan gönderilir; samandiranin asagi hareketi sirasinda, hidrolik pompanin alt silindirinden hidrolik akümülatöre yüksek basinçli bir hortum yardimiyla su pompalanir ve ayni zamanda alçak basinçli bir hortum yardimiyla tahliye tankindan hidrolik pompanin üst silindirine su çekilir; belirli bir basinç degerine ulasildiginda, akiskan hidrolik akümülatörden elektrik enerjisi üretmek için bir hidrolik jeneratöre yönlendirilir, burada hidrolik jeneratörden harcanan akiskan tahliye tankina ve ardindan hidrolik pompaya geri yönlendirilir, böylece sürekli bir elektrik enerjisi üretim süreci saglanir. Ayrica bulusta belirlenen teknik görev, pnömatik pompalarin (kompresörler), pnömatik akümülatörlerin ve pnömatik jeneratörlerin ek olarak elektrik enerjisi üretmek, biriktirmek ve üretmek için kullanilmasi gerçegiyle çözülmektedir. Ayrica bulusta konulan teknik görev, bir noktada alinan fazla enerjinin kullanim suyu üretimine yönlendirilmesi ile çözülmektedir. Ayrica, istem konusu yöntemin uygulanmasi için, bulusta belirtilen teknik görev, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretme cihazinda çözülmüstür, bulusa göre, destek elemanlari, destek kolonlari üzerinde dikey kilavuz elemanlari seklinde yapilir ve samandira ayrica samandiranin yan kisimlarinda kilavuz elemanlari ve üst kisminda sabit bir çubuk ile yapilir; çubuk, bir piston ve alt ve üst silindirlerle çift etkili bir silindir seklinde yapilmis hidrolik pompanin çubuklarinin uçlarina hareketli bir baglantiya sahip olan üst ve ait olmak üzere iki disli arasina gerilmis zincirle birlesir, ve hidrolik pompa muhafazasi, cihazin çerçevesine ve yüksek basinçli bir kap seklinde yapilmis hidrolik akümülatöre sabitlenmistir, hidrolik jeneratör ve tahliye tanki, hidrolik pompanin üst ve alt silindirlerine bagli yüksek ve alçak basinç hortumlari ile cihazin platformuna monte edilir ve bunlari hidrolik akümülatöre, hidrolik jeneratöre ve tahliye tankina baglar. Ayrica bulusta konulan teknik görev, dislilerin hidrolik pompa çubuklarinin uçlarina hareketli baglantisinin rulmanlar seklinde olmasi ile çözülmektedir. Ayrica bulusta belirlenen teknik görev, hidrolik akümülatörün metallerden, metal alasimlarindan ve/veya kompozit malzemelerden yapilmasi gerçegiyle çözülmektedir. Ayrica, istem konusu cihazin ve istem konusu yöntemin uygulanmasi için, bulusta belirlenen teknik görev, istem konusu açik deniz enerji adasinda çözülmüstür, bulusa göre, bölümlerin yapisal elemanlari ek olarak sabit bagli borular seklindeki çubuklardan yapilmis en az iki katli bir makine dairesi kafes çerçevesi olusturur, her kati bir platform ile ayrilmistir, burada samandira çubuklari için açikliklara sahip olan alt platform suyun üzerine yerlestirilmistir, açik deniz adasinin her bir bölümünün teknik ekipmani platformlara kurulmustur, destek kolonlari üzerinde dikey kilavuz elemanlar seklinde destek elemanlari bulunur. Ayrica, bulusta belirlenen teknik görev, destek elemanlarinin kilavuz destek kolonlarinin suyla dolu borular seklinde olmasiyla çözülmüstür. Bulusta belirlenen teknik görev, makine dairesi çevresinin distan kompozit korozyon önleyici malzemelerle kaplanmasi ve makine dairesinde hem bölümler arasinda hem de katlar arasinda geçisler yapilmasiyla çözülmüstür. Ayrica, bulusta belirtilen teknik görev, bölümün teknik ekipmaninin kilavuz ve transfer mekanizmalari, hidrolik ve pnömatik pompalar, hidrolik ve pnömatik akümülatörler, hidrolik ve pnömatikjeneratörler ve tahliye tanklari içermesi ile çözülmüstür. Ayrica, bulusta belirlenen teknik görev, üst platformun hem endüstriyel (kullanim suyu alma) hem de dinlenme veya eglence amaçli, yüzme havuzlari veya deniz araci rihtimlari gibi çesitli islevsel amaçlara yönelik bina ve yapilari barindiracak üst yapilara sahip olmasiyla çözülmüstür. Ayrica, bulusta belirtilen teknik görev, samandiralarin, içindeki yapisal ve destek elemanlarinin metallerden, alasimlarindan ve/veya kompozit malzemelerden yapilmis olmasiyla çözülmüstür. Önerilen bulusun özü, çizimlerle açiklanmaktadir, söyle ki: Sekil 1 - deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için cihazin semasi. Sekil 2 - açik deniz enerji adasinin bölümlerini sabitleme semasi (üstten görünüm). Sekil 3 - dalganin yukari ve asagi dikey hareketine göre açik deniz enerji adasinin bölümlerinin samandiralarinin yerlesimi. Sekil 4 - açik deniz enerji adasinin bölümlerinden makine dairesinin bir parçasinin görünümü. Deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için istem konusu yöntem asagidaki gibi gerçeklestirilir. Bir samandira dalgalara maruz kalan bir su kütlesine yerlestirilir ve hareket kilavuz elemanlari yardimiyla, yani samandiranin yan kisimlarinda saglanan samandira kilavuz elemanlari ve destek kolonlari üzerindeki kilavuz elemanlari yardimiyla dalgalarin etkisi altinda kesinlikle dikey hareket için uyarlanmistir. Samandiranin üst kismina bir çubuk sabit bir sekilde baglanmistir ve bu çubuk samandira ile birlikte asagi-yukari hareket yapmaktadir. Samandira hareketi daha sonra zincir mekanizmasinin kinematik baglantisi yoluyla mekanik enerji alicisina - çift etkili bir hidrolik pompaya - yönlendirilir. Böylece, samandira hareketi çubuk, zincir ve disliler araciligiyla dikey yukari-asagi hareketi gerçeklestiren bir hidrolik pompa silindirinin çubuguna iletilir. Burada, gövdesi çerçeveye sabitlenmis olan hidrolik pompanin bir üst silindiri ve bir alt silindiri sirasiyla suyu çeker ve yüksek basinçli bir hidrolik akümülatöre pompalar. Samandiranin her hareketi sirasinda, yani samandiranin yukari dogru hareketi sirasinda ve alçak basinçli bir hortum yardimiyla, hidrolik pompanin alt silindirine bir tahliye tankindan su çekilir; ayni zamanda, yüksek basinçli bir hortum yardimiyla, hidrolik pompanin üst silindirinden hidrolik akümülatöre akiskan gönderilir. Belirli bir basinç degerine ulasildiginda, akiskan elektrik enerjisi üretmek için bir hidrolik jeneratöre yönlendirilir, burada hidrolik jeneratörden harcanan akiskan tahliye tankina ve ardindan hidrolik pompaya geri yönlendirilir, böylece sürekli bir elektrik enerjisi üretim süreci saglanir. Istem konusu yöntemde, deniz dalgasi enerjisinin kinetik enerjiden akiskan basinç enerjisine ve elektrik enerjisine dönüstürülerek asamali bir sekilde kullanilmasi ve her dalga hareketinin sürekli olarak kullanilmasi ve tüketiciye iletilmesi için sürekli bir enerji biriktirme süreci olusturulmasi uygulanmaktadir. Istem konusu yöntemin uygulanmasi, yüksek basinçli akiskanin hareketini elektrik jeneratörüne aktarirken stabilizatörlere ve sinirlayicilara ihtiyaç duyulmamasi nedeniyle enerji üretim ve iletim sistemini açma ve kapama sürecini hizli bir sekilde baslatmayi mümkün kilmaktadir. Yüksek basinçli akümülatörlerde enerji depolama ünitelerinin kullanilmasi, gerektiginde jeneratörün kapatilmasini ve "fazla enerjinin" kullanim suyu elde etmek için kullanilmasini mümkün kilmaktadir. Istem konusu yöntemde daha teknolojik islemlerin kullanilmasi, çalisma kosullarinin ve ekolojinin iyilestirilmesine yol açmaktadir. Istem konusu yöntem, yöntemin uygulanmasinda elde edilen enerjiyi kullanir, yani enerji tasarrufu teknolojisini kullanir. Böylece, istem konusu deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretme yöntemi gerekli verimi saglamakta ve kendisine verilen görevi çözmektedir. Deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretme yöntemi, Sekil 1'de gösterilen deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretme cihazinin semasi ile açiklanmaktadir: 1 - Samandira 2 - Samandira kilavuz elemanlari 3 - Destek kolonlari üzerinde saglanan kilavuz elemanlari 4 - Destek kolonlari - Samandira çubugu 6 - Platform 7 - Zincir 8 - Disli 9 - Hidrolik pompa - Hidrolik akümülatör 11 - Hidrolikjeneratör 12 - Tahliye tanki 13 - Alçak basinç hortumlari 14 - Yüksek basinç hortumlari - Çerçeve 16 - Hidrolik pompanin baglanti elemanlari. Istem konusu bulusa göre istem konusu cihaz sunlari içerir: dikey destek kolonlari (4), destek kolonlari üzerinde saglanan kilavuz elemanlari (3), samandiranin (1) yan kisimlarinda saglanan samandira kilavuz elemanlari (2) ile yapilmis bir samandira (1), samandiranin (1) üst kismina sert bir sekilde tutturulmus samandira çubugu (5), pistonlu, alt ve üst silindirli çift hareketli bir silindir seklinde yapilmis hidrolik pompanin (9) çubuklarinin uçlarina hareketli bir baglantiya sahip üst ve ait olmak üzere iki disli (8) arasina gerilmis bir zincir (7), burada hidrolik pompa (9) muhafazasi cihazin çerçevesine (15) sabitlenmistir ve yüksek basinçli kap seklinde yapilmis hidrolik akümülatör (10), hidrolik jeneratör (11) ve tahliye tanki (12) cihazin platformuna (6) monte edilmistir, yüksek basinç hortumlari (14) ve alçak basinç hortumlari (13) hidrolik pompanin (9) üst ve alt silindirlerine baglanmistir ve bunlari hidrolik akümülatöre (10), hidrolik jeneratöre (11) ve tahliye tankina (12) baglamaktadir. Dalga enerjisinden elektrik enerjisi üreten cihaz su sekilde çalismaktadir. Samandira (1) ayrica destek kolonlari (4), samandira kilavuz elemanlari (2), destek kolonlari üzerinde saglanan kilavuz elemanlari (3) ve samandiraya (1) rijit ve dikey olarak baglanmis samandira çubugu (5) yardimiyla yatay sapma olmaksizin dalgalarin etkisi altinda yukari ve asagi kesin dikey hareket için uyarlanmistir. Samandiranin (1) hareketi, disli (8) ve zincir (7) ile kinematik baglanti yoluyla, samandira (1) hareketinin mekanik enerjisini akiskanin hidrolik enerjisine dönüstüren çift hareketli bir hidrolik pompa (9) olan mekanik enerji alicisina yönlendirilir. Böylece, samandira (1) hareketi çubuk (5), zincir (7) ve disliler (8) araciligiyla dikey yukari- asagi hareket gerçeklestiren bir hidrolik silindirin çubuguna iletilir. Burada, gövdesi çerçeveye (15) baglanti elemanlariyla (16) sabitlenmis olan hidrolik pompanin (9) bir üst silindiri ve bir alt silindiri sirasiyla suyu çeker ve yüksek basinçli bir hidrolik akümülatöre (10) pompalar. Samandiranin (1) her hareketi sirasinda, yani yukari hareket sirasinda alçak basinç hortumu (13) yardimiyla, hidrolik pompanin (9) alt silindirine bir tahliye tankindan (12) su çekilir ve ayni zamanda yüksek basinç hortum (14) yardimiyla hidrolik pompanin (9) üst silindirinden hidrolik akümülatöre (10) akiskan gönderilir. Belirli bir basinç degerine ulasildiginda, akiskan elektrik enerjisi üretmek için bir hidrolikjeneratöre (11) yönlendirilir, burada hidrolikjeneratörden (11) harcanan akiskan tahliye tankina (12) ve ardindan hidrolik pompaya (9) geri yönlendirilir, böylece sürekli bir elektrik enerjisi üretim süreci saglanir. Cihazin çalismasiyla ilgili çalismalar ve testler, birkaç santimetre yüksekligindeki küçük bir dalganin bile samandirayi (1) yükselttigini ve güçlü bir zincir (7) mekanizmasi sayesinde yüksek basinçli kabi (hidrolik akümülatör) (10) akiskan ile dolduran hidrolik pompa (9) silindirlerini çalistirdigini gösterdi. Böylece, örnegin, cihazin çalismasi sirasinda, yüksek basinçli kaptaki (hidrolik akümülatör) (10) basinç 320 bara ulastiginda valf açilir, bu sayede birkaç saniye boyunca basinç altindaki akiskan hidrolik jeneratörün (11) çalismasini baslatirken, ana enerji parametreleri -frekans, akim ve voltaj - sabittir ve önceden ayarlanmistir. Dolayisiyla, konstrüktif çözümü dalga enerjisinin elde edilmesine, yüksek basinçli akiskan enerjisine dönüstürülmesine, biriktirilmesine, depolanmasina ve kullanilmasina ve gerektiginde elektrik enerjisine dönüstürülmesine olanak taniyan istem konusu cihaz, dalga enerjisinden etkin bir sekilde elektrik enerjisi üretilmesini saglamakta ve bu sekilde kendisi için belirlenen sorunu çözmektedir. Bulus ayrica, deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için istem konusu yöntemi uygulayan açik deniz enerji adasinin akis semalari ile açiklanmaktadir. Bu nedenle, Sekil 2'de açik deniz enerji adasinin bölümleri olarak sabitleme cihazlarinin akis semasi gösterilmektedir (üstten görünüm); burada her bölüm, çesitli yerlerde dikey boru desteklerine (akis semasinda halka olarak gösterilmistir) kaynaklanmis dört yatay borudan olusmaktadir. Bölümlerden biri bostur. Sekil 3, dalganin yukari ve asagi dikey hareketine göre açik deniz enerji adasi bölümlerinin yerlestirme samandiralarinin (1) bir akis semasini göstermektedir. Ayrica, Sekil 4, birlestirilmis bölüm ve platform (6) yapilarindan olusan açik deniz enerji adasi bölümlerinin makine dairesinin bir parçasinin bir görünümünü göstermektedir. Açik deniz enerji adasi, birbirine bagli bir dizi bölümden (deniz dalgasi enerjisinden elektrik enerjisi üreten cihazlar) olusan insan yapimi bir adadir. Her bölüm, dört dikey boru seklindeki destekten, çesitli yerlerde desteklere kaynaklanmis yatay borulardan, açik deniz enerji adasinin makine dairesi için bir çerçeve (15) olusturan en az iki platformdan (6) olusur. Platformlar (6) enerji depolama üniteleri, tahliye tanklari (12), jeneratörler (11) ve bir çubuk (5) ve zincir (7) mekanizmasi araciligiyla hidrolik veya pnömatik pompaya (9) hareket ileten bir çalistirma mekanizmasi ile donatilmistir. Bazi bölümlerde servis personeli için geçis yollari vardir. Diger bölümler ise sadece bir samandira (1) ve elektrik gücü kullanilmadan dalga enerjisinden elektrik enerjisi üretmeye yarayan cihazlarla, yani dogrudan bir hidrolik pompa (9) araciligiyla elde edilen suyla donatilmistir. Açik deniz enerji adalari çesitli boyutlarda mevcut olup, pompa (9) ve akümülatörleri (10) basinçli hava veya "sikistirilmis" akiskan ile çalistirilabilir ve hem pnömatik akümülatörler hem de hidrolik akümülatörler (10) kullanabilir. Böylece, içlerindeki basinç ayarlanan degere getirildikten sonra, valf açilarak jeneratör (11) çalistirilir ve elektrik enerjisi uygun bir sekilde alinir. Kiyidaki rihtimda, açik deniz enerji adasinin çerçevesi (15) monte edilir ve üzerine gerekli tüm ekipmanlar kurulur. Ardindan, açik deniz enerji adasinin çalisabilirligi test edilir ve kurulum sahasina tasinarak deniz tabanina baglanir; kablolar karaya dösenir ve ekipman isletmeye alinir. Açik deniz enerji adasinin çalisma prensibi su sekilde açiklanmaktadir: Deniz dalgasi, üçte biri deniz suyuna batirilmis olan samandira (1) haznesinde yukari ve asagi hareket eder. Dalga yükseldiginde samandira (1) yükselir ve dalga asagi hareket ettiginde samandira (1) da asagi hareket eder. Özel hidrolik kilavuz elemanlari sayesinde samandira (1) hareketi mutlak surette dikeydir. Samandiranin yukari-asagi hareketi, akiskani (veya havayi) akümülatöre (10) (yüksek basinçli kap) pompalayan bir hidrolik pompaya (9) (kompresör) iletilir. Hidrolik jeneratör (11) (veya pnömatik jeneratör), basinç altinda kendisine saglanan akiskan (hava) nedeniyle, genel elektrik sebekesindeki "anakaraya" (karaya) veya belirli bir tüketiciye iletilen ayarlanmis parametrelerde (frekans, voltaj, akim) elektrik enerjisi üretir. Biriken basinç (sikistirilmis hava veya akiskan formundaki enerji), bir silindirdeki gaz veya bir hidrolik akümülatördeki akiskan gibi istenildigi kadar depolanabilir. Cihazin çalismasi üzerine yapilan çalismalar ve testler, birkaç santimetre yüksekligindeki küçük bir dalganin bile samandirayi (1) yükselttigini ve ayni zamanda güçlü zincir (7) mekanizmalari sayesinde yüksek basinçli kaplari akiskanla dolduran mekanik hidrolik pompalar (9) olan hidrolik silindirleri harekete geçirdigini göstermistir. Istem konusu bulusu uygulamak için 0.78 m2 (1x1 m kesitli bir bölüm için) ile 80 m2 (9x9 m kesitli bir bölüm için) arasinda degisen yatay kesit alanina sahip bir samandira (1) kullanilir. Ayni zamanda, 0,78 m2 samandira (1) alanina sahip bir bölüm 4,5 kWh üretirken, 80 m2 samandira alanina sahip bir bölüm 2.400 kWh üretmektedir. Alani 0,78 m2'den az olan bir samandira (1), düsük çiktisi ve yüksek maliyeti nedeniyle yetersiz verimlilige sahiptir, ancak 80 m2'den büyük bir samandiranin (1) kullanilmasi teknik sorunlara neden olabilir. Ayrica, cihazin çalismasi sirasinda (açik deniz enerji adasinin bölümü), yüksek basinçli kaptaki (hidrolik akümülatör (10)) basinç 320 bara ulastiginda, valf açilir, bu sayede birkaç saniye boyunca basinç altindaki akiskan hidrolik jeneratörün (11) çalismasini baslatirken, ana enerji parametreleri, yani frekans, akim ve voltaj sabit ve önceden ayarlanmistir. Açik deniz enerji adasi, derinligin 12 m ila 30 m arasinda oldugu ve yillik ortalama dalganin (yukari-asagi) 1 m ila 14 m arasinda oldugu denize (okyanus) kurulur. Denizin bir metrekaresinden (samandiranin (1) tabaninin alanina göre), enerji depolama ortami olarak hava kullanilirsa, pnömatikjeneratör kullanildiginda ortalama ve 19,6 ila 22,9 m2 arasinda degisen bir samandira alanina sahip hidrolik jeneratörler (11) kullanildiginda 1 m2'den 20-30 kWh elektrik enerjisi (veya bir bölümden almak mümkündür. Böylece, yillik ortalama dalga gücü 20 kW olan Karadeniz edilir. Enerji depolama ortami olarak basinçli hava kullanildiginda verimlilik 3-4 kat daha düsüktür. Dahasi, açik deniz enerji adasi hem isletilirken hem de kismen veya tamamen yok edildiginde çevre dostu hale gelir. Açik deniz enerji adasinin isletilmesinde bir küme prensibi uygulanmaktadir: açik deniz enerji adasinin her bölümü, hem hizli bir sekilde (birkaç saniye içinde) çalistirilabilen hem de hizli bir sekilde (birkaç saniye içinde) durdurulabilen birkaç jeneratör (11) (pnömatik veya hidrolik olanlar) ile donatilmistir. Sistem endüstriyel bir bilgisayar tarafindan kontrol edilmektedir. Sebeke gerilimi düstügünde (yeni tüketiciler baglandiginda), yeni jeneratörler (11) otomatik olarak baglanir ve sebeke gerilimi arttiginda, "fazla" (belirli bir dakika için) jeneratörler (11) otomatik olarak kapatilir. Rakip enerji sistemlerinde (nükleer santraller, hidroelektrik santraller, termik santraller, vb.) belirli bir andaki tüm "fazla" elektrik enerjisi topraga gider. Istem konusu bulustaki açik deniz enerji adasi sistemi, akümülatörlerde (10) (pnömatik veya hidrolik olanlar) sonsuza kadar enerji biriktiremez. Bu nedenle, fazla ("fazla") enerji, kullanim suyu üretmek için dogrudan istasyona monte edilen elektrikli hidrolik pompalarin (9) çalismasina yönlendirilir. Açik deniz enerji adasinin enerji sistemi, yüksek basinçli akiskanin hareketini elektrik jeneratörüne aktarirken stabilizatörlere ve sinirlayicilara ihtiyaç duyulmamasi nedeniyle enerji üretim ve iletim sistemini açma ve kapama sürecini hizli bir sekilde baslatmayi mümkün kilar. Açik deniz enerji adasinin yüksek basinçli akümülatörlerinde (10) enerji depolama ünitelerinin kullanilmasi, gerektiginde jeneratörün (11) kapatilmasini ve "fazla enerjinin" kullanim suyu elde etmek için kullanilmasini mümkün kilmaktadir. Dolayisiyla, açik deniz enerji adalari temel olarak iki "ürün" için olusturulmaktadir: elektrik enerjisi ve su. Açik deniz enerji adasinda kullanim suyu baska bir yöntemle de elde edilebilir: mekanik bir hidrolik pompa (9) deniz suyunu basinç altinda deniz suyu tuzdan arindirma sistemine yönlendirecektir. Bu nedenle, açik deniz enerji adasinin bazi bölümleri jeneratör (11) ve akümülatör (10) olmadan, ancak büyük su tanklariyla yapilir. Açik deniz enerji adasinda saatte yaklasik 5-7 bin m3 veya daha fazla olmak üzere çok fazla kullanim suyu olacagindan, bazi bölümler "bos" olacaktir, yani samandiralarla (1) degil, sadece su tanklariyla donatilacaktir. Bu nedenle, dalga enerjisinin elde edilmesine, yüksek basinç altinda akiskan (veya gaz) enerjisine dönüstürülmesine, biriktirilmesine, saklanmasina, elektrik enerjisine dönüstürülmesine ve tüketiciye daha fazla iletim için gerekli herhangi bir zamanda kullanilmasina ve adanin faydaci amaçlar için kullanilmasina olanak taniyan yapici çözümü, dalga enerjisinden elektrik enerjisi üretmek için istem konusu yöntem, cihaz ve açik deniz enerji adasi, kendilerine verilen görevi çözen dalga enerjisinden verimli elektrik enerjisi üretilmesini saglar. TR