Piezoelektrik kristalleri yardımıyla rüzgar enerjisinden elektrik üretebilen bir sistem tasarımı

Mühendislik uygulamalarında kullanılan ve her geçen gün kullanım alanı artan piezoelektrik malzemeler, araştırma ve geliştirmeye oldukça uygun bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji türlerinden faydalanma imkânı sunan bu malzeme türü, mekanik gerilme altında elektrik üretebilir ve tersinir şekilde elektrik etkisi altında da mekanik tepkiler verebilmektedirler. Bu tez çalışmasında, savonius türbini kullanarak ağırlık merkezi dönme ekseninde olmayan bir sistem ile rüzgâr bazlı mekanik titreşimlerden enerji üretmek amacıyla, türbin gövdesine davul tipi (Drum Harvester) piezoelektrik hasatçılar yerleştirilerek, farklı bir piezoelektrik enerji hasadı (PEH) düzeneğinin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Alternatif enerji kaynaklarından olan piezoelektrik malzemeler kullanarak enerji dönüşüm sistem tasarımı, bir prototipinin imalatı, bu prototipin enerji çıktısı, verimi ve kullanılabilirlik açısından değerlendirmesi, literatürde yeralan bilgiler eşliğinde alternatif enerji kaynaklarının kullanımına farklı bir bakış açısı sunulması ve bu alandaki gelişmelere katkı sağlanması, çalışmanın asıl amaçlarını oluşturmaktadır. Tasarımı ve imalatı yapılan sistem, rüzgâr tüneli testine tabii tutulmuş, 7 m/s'lik rüzgâr etkisindeyken iki saat boyunca aralıksız çalıştırılmıştır. Sistem dengeye ulaştıktan sonra yapılan ölçümlerde, 5 Volt 'luk anlık gerilim ve 1.16 W anlık güç çıkışı değerlerine ulaşılmıştır. Sistemin ortalama güç çıkışı ise 0.62 W olarak belirlenmiştir. Yapılan teorik hesaplamalara göre hasat sisteminin %8,5 verime sahip olduğu ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Piezoelektrik, Enerji hasadı, Rüzgâr enerjisi 2019, 118 sayfa