Design of power generation system using speed breakers
Hız kesiciler kullanılarak elektrik üretim sisteminin tasarımı
- Tez No: 830653
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA TEKE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bugünkü toplum, enerji talebinin sürekli artan küresel ihtiyacını çevresel olarak sorumlu bir biçimde karşılama zorluğuyla yüz yüzedir. Enerjinin geniş ölçekli tüketimi, son yıllarda enerji krizine yol açmış, bu da geleneksel enerji kaynaklarının en uygun şekilde kullanılmasını kritik hale getirmiştir. Bu çalışmada, odak nokta, araçların hız kesiciler üzerinden geçerken dağılan kinetik enerjiyi toplama üzerinedir. Çalışmada, önemli miktarda elektrik enerjisinin bir mekanik sistem kullanarak üretilebileceği ve depolanabileceği gösterilmektedir. Önerilen sistemde, çift taraflı bir dişli ve pinyon mekanizması, bir AC jeneratörü ve bir AC-DC dönüştürücü kullanılmaktadır. Dişli ve pinyon mekanizması sayesinde, gidip gelir hareket döner harekete dönüştürülmektedir. Bir aracın hız kesici üzerinden geçerken uyguladığı kuvvet, dişlinin aşağıya doğru hareket etmesine neden olur, bu da AC jeneratörünün rotorunun dönmesini sağlar. Sonuç olarak, bir AC voltaj üretilir ve kontrol edilmiş bir AC-DC dönüştürücü aracılığıyla bir pilde depolanır. Bu sistem tarafından birçok avantaj sunulmaktadır. İlk olarak, yüksek trafikli kentsel alanlarda enerji üretme potansiyeli sağlanmaktadır. Bu sistemin birçok şehirdeki hız kesiciler ve trafik yatıştırma özelliklerine kolaylıkla ölçeklendirilebilir olması, önemli miktarda enerjinin yakalanabileceğini göstermektedir. İkinci olarak, başka türlü israf edilecek kinetik enerjinin yeniden amaçlandırılmasıyla enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirlik teşvik edilmektedir. Üçüncü olarak, depolanan enerjinin gece boyunca sokak lambalarını çalıştırmak için kullanılmasıyla, geleneksel enerji sistemlerine olan yük azaltılmaktadır. Bu çalışmada, sistemin tasarımı, dayanıklılığı ve bakımı ile ilgili teknik zorluklar da ele alınmaktadır. Tasarım için özellikler, kullanılan malzemeler ve teknik gereksinimler, geçen araçlar tarafından uygulanan sürekli mekanik strese karşı koymak için belirtilmektedir. Trafik akışı, araç ağırlığı ve hız gibi değişkenlere dayalı olarak yakalanabilecek enerjinin potansiyel miktarını tahmin etmek için veriler sunulmaktadır. Karbon ayak izi azaltma açısından faydalar da açıklanmaktadır. Özetle, bu çalışma, geçen araçlardan boşa giden kinetik enerjinin elektrik enerjisi üretimi için nasıl kullanılabileceği konusunda olanakları ve faydaları göstermektedir. Alternatif bir enerji üretim yolu sağlanmış ve bu araştırma daha sürdürülebilir bir geleceğe doğru bir adımı temsil etmektedir. Sıradan bir trafik yatıştırma özelliğini yenilenebilir enerji kaynağına dönüştürerek enerji optimizasyonu ve çevresel sürdürülebilirlik gibi geniş hedeflere katkıda bulunulmuştur. Bu sistemin sürdürülebilirlik hedefleriyle uyumu, yenilikçi enerji çözümleri için potansiyeli sergilemektedir. Mevcut enerji krizinin aciliyeti ve iklim değişikliği tehdidi, böyle bir yaklaşımın pratik uygulamalarını özellikle anlamlı kılmaktadır. Bu çalışmanın bulguları, enerjinin günlük yaşamda nasıl algılandığı ve kullanıldığı konusunda potansiyel olarak bir paradigma değişikliği sürükleyebilir.
Özet (Çeviri)
The challenge of meeting the ever-increasing global demand for energy in an environmentally responsible manner is being faced by society today. The extensive consumption of energy has led to a crisis of power in recent years, making the need for optimal utilization of conventional energy sources critical. In this study, a focus is placed on the harnessing of kinetic energy dissipated when vehicles pass over speed brakes. It is demonstrated that a significant amount of electrical power can be generated and stored using a mechanical system. In the proposed system, a double-sided rack and pinion mechanism, an AC generator, and an AC-DC converter are utilized. The conversion of reciprocating motion into rotary motion is achieved through the rack and pinion mechanism. The force that a vehicle applies as it passes over the speed brake causes a downward movement of the rack, which causes the rotor of the AC generator to rotate. As a consequence, an AC voltage is generated and stored in a battery through a controlled AC-DC converter. Several advantages are offered by this system. Firstly, a potential for power generation in high-traffic urban areas is provided. The scalability of this system to numerous speed bumps and traffic-calming features in most cities suggests that a significant amount of energy could be captured. Secondly, an enhancement in energy efficiency and environmental sustainability is promoted by repurposing otherwise wasted kinetic energy. Thirdly, a practical application is realized by using the stored energy to power streetlights during nighttime, thereby reducing the load on conventional power systems. Technical challenges associated with the design, durability, and maintenance of the system are also addressed in this study. Specifications for design, materials used, and technical requirements are outlined to mitigate the constant mechanical stress inflicted by passing vehicles. Data are presented to estimate the potential amount of energy that could be captured, based on variables such as traffic flow, vehicle weight, and speed. Benefits in terms of carbon footprint reduction are also elucidated. In summary, the feasibility and benefits of harnessing otherwise wasted kinetic energy from passing vehicles for electrical power generation are demonstrated by this study. An alternative means of power generation is provided, and a step towards a more sustainable future is represented by this research. A contribution to the broader goals of energy optimization and environmental sustainability is made by transforming an ordinary traffic-calming feature into a source of renewable energy. The alignment of this system with sustainability goals showcases the potential for innovative energy solutions. The urgency of the current energy crisis and the threat of climate change make the practical applications of such an approach particularly monumental. A paradigm shift in how energy is perceived and utilized in daily life could potentially be driven by the findings of this study.
Benzer Tezler
- Elektrik dağıtım sistemlerinde adaptif koruma
Adaptive protection for electrical distribution systems
ANIL ÇAĞLAR DOĞANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ÖMER GÜL
- Tek silindirli içten yanmalı bir motorda sıkıştırma ve yanma periyodlarının bilgisayarla modellenmesi
Başlık çevirisi yok
MURAT EMİROĞLU
- Gemilerde artık ısı sistemlerinin optimum işletilmesi
Optimum operation of waste heat recovery systems
ERDAL GÜLLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN KAMİL SAĞ
- Dijital ters güç koruma rolesi yazılım tasarımı
Başlık çevirisi yok
CEMİLE TEKTEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER USTA
- EMPT ile enerji iletim sistemlerinde açma-kapama olayları analizleri
Switching phenomena analyses of power transmission systems with EMTP
TANER DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. ADNAN KAYPMAZ