Proje Adı:
Güneş Enerjili Rüzgar Jeneratörü
Proje Amacı:
Bu projenin amacı altyapı yatırımı düşük bir temiz enerji sistemi kurmaktır. Bu kapsamda güneş enerjisi ile ısıtılan bir boruda yükselen hava akımından yararlanarak bir rüzgar türbininin çevrilmesi, bunun bağlı olduğu bir jeneratör ile elektrik enerjisi üretilmesi hedeflenmektedir. Bir dağ yamacına kurulabilecek bu sistemin bu proje ile küçük bir modelinin oluşturulması ve kavram doğrulaması amaçlanmıştır.
Giriş:
Günümüzde dünyamız için en büyük tehlikeyi fosil yakıtların aşırı tüketimi sonucu ortaya çıkan küresel ısınmanın yarattığı iklim değişikliği oluşturmaktadır. Bu nedenle güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir, temiz enerji kaynaklarının kullanımının arttırılması büyük önem taşımaktadır. Ancak, bu enerjilerden yararlanabilmek için günümüzde kullanılan fotovoltaik güneş panelleri ya da rüzgar türbinlerinin maliyetleri oldukça yüksektir. Altyapı yatırım maliyetlerinin yüksek olması nedeni ile temiz yenilenebilir enerjinin maliyeti, fosil yakıtların maliyetinden yüksek olmakta, bu da bu kaynakların yaygınlaşmasını engellemektedir. Bu nedenle, alt yapı yatırım maliyeti düşük temiz enerji sistemlerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır.
Bu proje ile bir dağın güneşe bakan yamacında, yarım silindir şeklinde bir oyuk oluşturulması, bu oyuğun içerisinin düzgün bir yüzey haline getirilip ışığı yansıtan yaldız boya ile boyanarak parabolik bir aynaya dönüştürülmesi, aynanın odak noktasına üzeri siyaha boyanmış metal bir boru yerleştirilmesi, ısınan boru içerisinde bir baca gibi havanın yükselmesinin sağlanması, borunun ucunda oluşan hava akımı ile bir rüzgar türbini çevrilmesi, buna bağlı bir jeneratör ile elektrik üretilmesini hedefleyen bir sistemin (şekil 1) prototipi yapılmıştır. İnternetten araştırıldığında güneş enerjisi ile ısıtılan rüzgar kuleleri ve bunlarla elektrik üretimi projelerine rastlanmıştır. Bu projedeki düşüncenin özgünlüğü, bir dağ yamacının ışın toplayıcı olarak kullanılmasıdır.
Bu proje düşüncesinin prototipinin yapılmasında babam Tanıl Kocagöz yardımcı olmuştur.
Kullanılan Yöntem:
1- Ayakkabı kutusu içerisine uygun boyda mukavva karton kesildi.
2- Mukavva karton üzerine yapıştırıcı sürüldü.
3- Üzerine alüminyum folyo yapıştırılarak yansıtıcı yüzey oluşturuldu.
4- Yarım silindir oluşturacak şekilde bükülerek ayakkabı kutusu içerisine yerleştirildi, kenarlarından 4 küçük vida ile tutturuldu, vida uçlarının ele batmaması için, sivri uçlar macun ile örtüldü.
5- Oluşan parabolik yansıtıcı ışığa tutularak ışığın yansıdığı odak noktası kutunun iki ucunda işaretlendi.
6- İşaretli bölge, siyah borunun geçeceği büyüklükte kesilerek delik açıldı.
7- Deliklerden boru geçirilerek parabolik yansıtıcının odak noktasına yerleştirildi.
8- Borunun üst ucuna bir ucuna plastik tüp yerleştirildi.
9- Borunun ucuna rüzgar türbinini ve jeneratörü simgeleyen pervane yerleştirildi.
10- Sistemin çalıştığını test etmek amacı ile boru alttan mum alevi ile ısıtıldı ve pervanenin döndüğü gözlendi.
11- Prototip modelin tamamlanması için kurulan düzeneğin çevresinde dağ şeklinde bir yapı oluşturuldu.
Yani projemi yaparken önce araştırmalarımı yaptım sonra da deney düzeneğini oluşturdum.
Kullanılan gereçler:
Ayakkabı kutusu, plastik siyah boru, plastik tüp, alüminyum folyo, yapıştırıcı, mukavva karton, plastik dosya, gazete kağıdı, boya.
Proje bütçesi:
Evdeki geri dönüm malzemeleri (ayakkabı kutusu, artık boru, gazete kağıdı vb.) kullanıldığı için bunlar için bir harcama yapılmadı. Bir miktar yapıştırıcı, duvara resim yapıştırma macunu, 4 küçük boy vida gibi malzemelerin 10TL?nin altında bir harcamaya neden olduğu düşünüldü.
Proje Çalışmasının Takvimi:
Proje düşüncesinin oluşturulması, tasarımı: 1 ay
Projenin ve sonuçlarının yazılması: Toplam 2 gün
Prototip yapımı: 2 gün
Deneme çalışmaları: 2 gün
Sonuçlar; sonuçların değerlendirmesi:
Deneyler kış aylarında gerçekleştirildiği için deney yapılmaya çalışıldığı sürede havalar bulutlu idi. Bu nedenle doğrudan güneş ile deneyler gerçekleştirilemedi.
Siyah borunun ısıtılması ile hava akımının oluşması ve borunun üst ucunda yer alan bir pervaneyi bunun döndürmesini gözlemek amacı ile borunun altına yerleştirilen bir mum ile boru ve içerisindeki hava ısıtıldı. Isınma ile pervanenin dönmeye başladığı gözlendi.
Daha sonra elektrikli bir ısıtıcı güneş yerine aygıtın karşısına yerleştirildi. Borunun ısınması ile pervanenin dönmeye başladığı gözlendi.
Kaynaklar:
1- Solar updraft tower:http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_updraft_tower
2- Onyangoa FN, Ochieng RM. “The potential of solar chimney for application in rural areas of developing countries”. Fuel 00 (0): 000?000. doi:10.1016/j.fuel.2006.04.029
3- Koyun A, Üçgül I, Acar M, Şenol R (2007). “Güneş Bacası Sisteminin Termal Özet Dizaynı”. Tesisat Mühendisliği Dergisi 98: 45?50.
4- Bilgen E, Rheault J (2005). “Solar chimney power plants for high latitudes”. Solar Energy 79 (5): 449?458. doi:10.1016/j.solener.2005.01.003
5- Mills D (2004). “Advances in solar thermal electricity technology”. Solar Energy 76 (1-3): 19?31. doi:10.1016/S0038-092X(03)00102-6.
ÖZEL ATAŞEHİR BİLFEN ORTAOKULU
ATATÜRK BULVARI KÜÇÜKBAKKALKÖY-ATAŞEHİR-İSTANBUL
FİZİK – GÜNEŞ ENERJİLİ RÜZGAR JENARATÖRÜ
SEZGİ KOCAGÖZ
ÖZLEM AKMAZ YANCI
Fen Projesi / Matematik Projesi
Bu Benim Eserim Fen Bilimleri ve Matematik Projeleri Yarışması
Bilim Şenliği Projeleri
