Rüzgar tahrikli pizoelektrik jeneratörler kullanarak enerji hasadı
Energy harvesting using wind driven piezoelectric generators
Yazar: TAMARAH AYAD KAREEM KAREEM
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ZEKİ BİLGİN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrik üretimi = Electricity generation ; Enerji hasadı = Energy harvest ; Piezoelektrik = Piezoelectric ; Rüzgar enerjisi = Wind energy ; Rüzgar türbinleri = Wind turbines

Özet:
Nüfustaki büyük artış ve insanların ihtiyaçlarını karşılamak için fabrikalara olan ihtiyaçla
birlikte, elektrik enerjisi talebip çarpıcı bir şekilde arttı ve klasik jeneratörlerin yüksek
yakıt, sürekli bakım maliyeti ile ve işletme maliyetleri olmadan elektrik enerjisi elde
etmek için ileri teknolojinin kullanılması kaçınılmaz olmuştur.
Piezoelektrik malzemeler, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmenin yanı sıra
elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürme yeteneğine de sahiptir. Bu çalışmada,
piezoelektrik kristallerin mekanik enerjiden elektik enerjisine dönüşüm yapmak için
rüzgar tahrikli bir sistem önerilmiştir. Küçük güçlü bir rüzgar türbini kullanılarak üretilen
dönme hareketi, piezoelektrik kristalde mekanik bir salınım oluşturmak için
kullanılmıştır. Rüzgar türbini olarak 2 ve 3 kanatlı (Savonius) türbini kullanılmıştır. Bu
türbinlerin birincisi iki kanattan, , diğeri ise üç kanattan oluşmaktadır. Her iki tip çapı 3.5
inç, yüksekliği 6 inçtir. Türbinle birlikte hareket eden mıknatısların yanında piezo
kristallerin üzerine de mıknatıslar yerleştirilmiştir. Piezoelektrik kristallerin üzerine
yerleştiriliren mıknatısların türbin miline bağlı mıknatıslar tarafından çekilmesi ve
itilmesi yoluyla piezoelektrik kristal dönüş hızına bağlı titreşerek enerji üretmesi
planlanmıştır. Bu sayede elektrik enerjisi üretilmektedir. Üretilen enerji depolanarak
ihtiyaç halinde kullanılabilecektir. Önerilen cihaz yol kenarlarına konularak geçen
araçların ürettiği rüzgar enerjisi ile çalışması planlanmıştır. Böylece depolanan enerji
ihtiyaç duyulan aydınlatma mobil şarj cihazı gibi yüklerin beslenmesinde
kullanılabilmesi mümkün olacaktır.

Abstract:
With the huge increase in population and the need for factories to meet people's needs,
the demand for electrical energy has increased dramatically, and it has become inevitable
to use advanced technology to obtain electrical energy from conventional generators with
high fuel, continuous maintenance cost and no operating costs.
In addition to converting mechanical energy to electrical energy, piezoelectric materials
also have the ability to convert electrical energy to mechanical energy. In this study,
a wind driven system is proposed to convert from mechanical energy to electrical energy
using piezoelectric crystals. The rotational motion produced using a small powerful wind
turbine has been used to create a mechanical oscillation in the piezoelectric crystal. Two
and three bladed (Savonius) turbines were used as wind turbines. Both types are 3.5
inches in diameter and 6 inches in height. In addition to the magnets moving with the
turbine, magnets are placed on the piezo crystals. It is planned that the magnets placed on
the piezoelectric crystals will produce energy by vibrating depending on the rotation
speed of the piezoelectric crystal by being attracted and pushed by the magnets connected
to the turbine shaft. In this way, electrical energy is produced. The produced energy can
be stored and used when needed. The proposed device is planned to work with wind
energy produced by passing vehicles by placing it on the roadside. Thus, it will be
possible to use the stored energy to feed the required loads such as lighting, mobile
chargers.