Seramik zeminlerde piezoelektrik malzeme kullanımı ile enerji hasatı
Energy harvesting on ceramic floors by using piezoelectric materials
Yazar: BÜŞRA TURAN
Danışman: PROF. DR. AYDIN DOĞAN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı Kale Seramik firması tarafından üretilen Sinterflex esnek malzemesinin yapısal özelliklerinden yararlanılarak enerji hasat etmektir. Enerji kaynaklarının ihtiyacı olan sürdürülebilir temiz enerjiyi sağlamak adına KALESERAMİK ve ESKİŞEHİR TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ortak çalışması olarak yapılmıştır. Çalışmada farklı kalınlıklarda sinterflex kullanılmıştır. Farklı kalınlıklara sahip olan esnek sinteflexin üzerinde oluşan deplasman ve titreşimler sayesinde piezoseramiklerden alınan enerji değerlerinin yoğunluğu osiloskop yardımı ile ölçülmüştür. Bu enerji değerleri kullanılan piezoseramik sayısı, sinteflex üzerine yerleştirilme biçimi ve üzerine uygulanan yük ile farklılıklar göstermektedir. Bu parametreler ile optimizasyon sağlanarak uygun kombinasyon bulunmuştur. Kombinasyon belirlendikten sonra PZT5H tozu ile üretim denemeleri yapılmıştır. PZT5H tozunun miktar ve presleme basıncı değiştirilerek en verimli olan üretim seçilmiştir. Seçilen üretim ile sinterflexin altına yerleştirilerek montajı yapılmıştır. 4 adet 150cm x 50cm boyutundaki sinterflexler PZT5H seramikleri ile montajlanıp Kale Seramik Arge Merkezine döşenmiştir. Arduino ile 10ms de bir voltaj okuyup yükü hesaplayan ve gün sonunda toplayıp mili ampersaat biriminde kaydeden bir sistem oluşturulmuştur. Sinterflex üzerine gelen her bir darbeden alınan enerji değerlerinin günlük, haftalık ve aylık olarak kontrolleri yapıldıktan sonra uygulama alanı belirlenmektedir.

Abstract:
The aim of this study is to harvest energy by utilizing the structural properties of Sinterflex flexible material produced by Kale Seramik. It was made as a joint work of KALESERAMİK and ESKİŞEHİR TECHNICAL UNIVERSITY in order to provide sustainable clean energy that energy sources need. Different thicknesses of sinterflex were used in the study. Thanks to the displacement and vibrations formed on the flexible sinteflex with different thicknesses, the density of the energy values ​​obtained from the piezoceramics was measured with the help of an oscilloscope. These energy values ​​show differences with the number of piezoceramic used, the way it is placed on the sinteflex and the load applied on it. The appropriate combination was found by optimizing with these parameters. After the combination was determined, production trials were carried out with PZT5H powder. The most efficient production was selected by changing the amount and pressing pressure of PZT5H powder. With the selected production, it was placed under the sinterflex and assembled. 4 pieces of 150cm x 50cm sinterflexes were assembled with PZT5H ceramics and laid in Kale Seramik R&D Center. A system was created with Arduino, which reads a voltage in 10 ms, calculates the load, and collects it at the end of the day and records it in milliampere-hours. The application area is determined after the daily, weekly and monthly controls of the energy values ​​taken from each impact on Sinterflex.