Güneş Enerjisi İle Çalışan Gemi Protopinin Gerçeklenmesi

MKT2012,Proje Tabanlı Mekatronik Eğitim Çalıştayı, 25-27 Mayıs 2012, Çankırı-Ilgaz,
TÜRKĐYE
1. GĐRĐŞ
Günümüzde fosil yakıtı rezervlerinin sınırlı olması, çevreyi kirletmesi, küresel ısınmaya
yol açması, enerjiye olan talebin sürekli olarak artması v.b gibi nedenlerden dolayı
yenilenebilir ve alternatif enerjileri kullanabilen sistemler üzerindeki çalışmaların
artmasına neden olmuştur[1,2]. Bu çalışmalarda taşıtların hareketleri, güneş
enerjisinden faydalanılarak şarj edilen akülerin beslediği elektrik motorları vasıtasıyla
sağlanmakta ve sistemlerin kontrollerinin gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır. Yapılan
bu çalışmada tasarımı ve prototipi gerçekleştirilen geminin kuru yük gemisi olduğu ve
sabit bir hızla hareket ettiği düşünülmüştür. Bu bakımdan gemi için gerekli olan
enerjinin yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisinden sağlanmıştır[3].
Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik veya güneş pilleri
kullanılır[4]. Elektrik enerjisinin gerekli olduğu her uygulamada güneş pilleri
kullanılabilir. Bu pillerin yapısı basitçe p ve n yarı iletken malzemeden oluşan diyotlara
benzer, çalışması; fotoelektrik olay prensibine dayanarak pilden fotonlar tarafından
kopartılan elektronlar hareketi esnasında bir elektrik akımı oluşturur prensibine dayanır.
Fotovoltaik piller birbirleriyle seri veya paralel olarak bağlanabilir, bu sayede çıkış
gücünü artırır[5]. Fotovoltaik veya güneş pilleri uygulamaya bağlı olarak akümülatörler,
invertörler, akü şarj denetim aygıtları ve çeşitli elektronik devreler ile birlikte
kullanılarak güneş pili sistemi veya fotovoltaik sistemi oluştururlar. Bu sistemlerin
kurulum masrafları pahalı olduğundan elektrik şebekesi olan yerlerde pek tercih
edilmezler. Özellikle son yıllarda teknolojide ve güç elektroniğindeki gelişmelere
paralel olarak bu sistemlerin maliyetlerinin azalmasıyla birlikte günlük hayatımız da
kullanımları artmıştır[6,7]. Bu çalışmada; yenilenebilir ve alternatif enerjileri
kullanabilen sistemler üzerinde yapılan çalışmalara katkı sağlamak için, tasarımı ve
sistemleri bize ait olan güneş enerjisiyle çalışan yük gemisi protopinin gerçeklenmesi
amaçlanmaktadır.
2. GEMĐNĐN TASARIMI VE GERÇEKLENMESĐ
Bu çalışmada geminin sabit bir hızla hareket ettiği ve yük gemisi olduğu düşünülerek
gerekli tasarımlar yapılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilen gemi, temel olarak iki kısımdan
oluşmaktadır. Bunlar gövde ve elektronik aksamlardır.
2.1. Gemi gövdesinin yapımı
Gövdeyi oluşturmak için kullanmayı düşündüğümüz ağaç ürünler, polyester ve strafor
gibi malzemelerin birbirlerine göre avantaj ve dez avantajlarını belirlemek için küçük
denemelerde bulunduk. Bu denemeler sonucunda gemi için en uygun malzemenin,
kolay işlenebilirliği, hafif olması, ucuz olması, yapılan hataların düzeltilmesine olanak
vermesi ve daha pek çok üstünlüğünden dolayı strafor olmasına karar verdik. Gövdeyi
yapacağımız malzemeyi belirledikten sonra geminin kalıbını oluşturmaya başladık.
Kalıp oluşturma esnasında en önemli sorunumuz geminin dengesi ve dalgaları kırıp
ilerleyebilmesini sağlayan alt yüzeyinin oluşturulmasıydı. Bu hususlar dikkate alınarak
gerçeğine olabildiğince yakın olacak şekilde gemi parçalarını oluşturulmaya başladık.
Geminin bütün parçaları hazırlandıktan sonra sıra bu parçaların birleştirilmesine
gelmişti. Parçaları birleştirmek için yapı sektörünün vazgeçilmezi olan köpük kullandık.
2