Lineer Hareket Kontrol - 05/12/2021
Dalga santrali ile yenilikçi elektrik üretiminde NSK imzası
Swedish start-up company Ocean Harvesting is harnessing a new inexhaustible source of energy. With a floating buoy it is possible to convert the up-and-down motion of the sea surface into electrical energy, where heavy-duty ball screws from NSK have an important role to play.
Dalga enerjisi, küresel çapta gerektiği şekilde kullanılmayan en büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır. Dalgaların hareketinden açığa çıkan enerjiyi depolamak, gelecek nesiller için önemli bir elektrik üretim yöntemi haline gelme potansiyeline sahiptir. İsveç merkezli start-up Ocean Harvesting, bu kaynaktan yararlanmayı mümkün kılacak, çığır açıcı bir dalga enerji teknolojisi geliştirdi. Bu yenilikçi sistemde, deniz dalgalarının ürettiği çizgisel yukarı ve aşağı yönlü hareketi jeneratörü çalıştıracak dönme hareketine dönüştürmek için NSK'nın ağır hizmet tipi vidalı milleri kullanılacak.
Küresel sera gazlarının (özellikle CO2) salınımını azaltma hedefini hayata geçirebilmek için dünya çapında yeni ve sürdürülebilir enerji kaynaklarından yararlanılmaya başlanmalıdır.
Dalga hareketinden elektrik üretme
Hidroelektrik santralleri oldukça revaçta. Örneğin Norveç'te hidroelektrik santraller ülkede tüketilen tüm elektriğin yaklaşık %95'ini üretirken İsviçre'de bu oran %56'dır. Ancak bu türbinli santraller, dağlık bölgelerde yer almaktadır. Bazı nehir ağızlarında yer alan gelgit santralleri dışında dünya yüzeyinin üçte ikisini kaplayan okyanuslardan elektrik üretiminde henüz gerektiği kadar yararlanılmamaktadır.
Yenilikçi temel çalışma prensibi
Bu sistemin çalışma prensibi sadece yenilikçi değil aynı zamanda oldukça basittir. Okyanustaki dalgalar, deniz yatağına bağlı olan şamandıraların yükselip alçalmasına neden olur ve bu hareket, bir hidrolik sabit kuvvet yay sistemi (büyük bir gaz hacmine bağlı bir hidrolik silindir) ve NSK tarafından üretilen iki ağır hizmet tipi vidalı mil tarafından yakalanır. Vidalı millerin somunları doğrudan silindire bağlıdır, böylece yukarı ve aşağı yönlü çizgisel dalga hareketleri, jeneratörün elektrik üretmesini sağlayan (vidalı mil tarafından gerçekleştirilen) devir hareketine dönüştürülür
Silindirin yay kuvveti, şamandırayı çekerek 1 MN'ye yakın sabit bir kuvvet sağlarken iki adet vidalı mil, jeneratörlerle birlikte ±1 MN'ye kadar çift yönlü kuvvet sağlar. DED'lerde gerçekleşen güç çıkışı ile toplamda 0 ila 2 MN arasında anında kontrol edilebilir bir kuvvet elde edilir. Bu şekilde, yüksek bir enerji verimi ve yüksek güç yoğunluğu elde etmek mümkündür. Uygulamada, bir "park" oluşturmak için çok sayıda dalga enerjisi dönüştürücüsünden aynı anda yararlanılır
Çift fonksiyonlu vidalı miller: Enerji üretimi ve sönüm
Bu zarif ve sürdürülebilir konseptin hayata geçirilebilmesi için birçok ayrıntılı çözüm geliştirilmesi elzemdi. Örneğin, her bir dalga için şamandıra gövdesinin optimum şekilde hizalanması, bir diğer adıyla faz kontrolü, etkin elektrik üretimi için hayati önem taşımaktadır. Daha sonra sistem, vidalı mil kuvvetini harekete zıt yönde uygulayarak elektrik enerjisini ayıklar. Buna sönüm adı verilmektedir.
Ocean Harvesting Technologies AB'nin CEO'su Mikael Sidenmark, bu süreci şöyle açıklıyor: "Dalga yükselmeden önce şamandıra ideal konumda olmalıdır. Vidalı miller, ön gerilmeli yay sistemiyle (yani depolanmış kinetik enerjiyle) desteklenen bir faz kontrol kuvveti sağladığı için bu aşamada çok önemli bir role sahiptir. Bu millerin uyguladığı sönüm, güç çıkışını maksimize etmek için hesaplanmış bir kuvvet eğrisini takip eder.”
Hidrolik silindir tarafından gerçekleştirilen bir işlem olan vidalı mil somununun aşağı yönlü dönüş hareketinin gerçekleştiğinden de emin olmak gerekmektedir. Silindir, kaldırma kuvveti sayesinde üretilen enerjinin bir kısmını depolar ve aşağı yönlü hareketi ile bu enerjiyi vidalı mile aktarır.
Dayanıklı ve güvenilir tahrik teknolojisi - akıllı elektronik
DED'nin her bir dalga hareketinde şamandıranın alacağı ideal konumu hesaplayan algoritmasının ve vidalı mil aracılığıyla şamandıranın hareket ettirilebilmesini sağlayan sisteminin geliştirilmesi için çok fazla emek harcandı.
Resim 1) Ocean Harvesting'in DED sistemi, deniz dalgalarından sürdürülebilir bir şekilde ve CO2 salınımı olmaksızın elektrik üretebilme kabiliyetine sahiptir. Fotoğraflar: Ocean Harvesting
Resim 2) İki adet NSK vidalı mil ve yaylı akülü bir hidrolik silindir, şamandıranın yukarı ve aşağı hareketini, jeneratörü çalıştıran devir hareketine dönüştürür. Fotoğraf: Ocean Harvesting
Resim 3) Dalga enerjisi santralleri, açık deniz rüzgar çiftlikleri gibi deniz parkları şeklinde inşa edilir ancak üretilen elektriği bir merkezde toplayabilmek için güç kablolarıyla merkeze bağlı 12 DED ünitesinden oluşan kümeler şeklinde yerleştirilir. Bu şekilde oluşturulan kümeler bir araya gelerek ihtiyaç duyulan büyüklükte bir deniz parkı oluşturur. Fotoğraf: Ocean Harvesting
Paylaş